siRNA,mirRNA
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12用siRNA进行transient transfection不稳定,几代细胞以后,症状就会消失,所以在转染几天(1-3)后要立刻抽提蛋白,进行分析用质粒中的shRNA进行转染,如果质粒含有抗生素位点,可以进行筛选,获得较稳定的细胞株系,但需要时间较长用病毒中的shRNA进行感染(infection),抗生素筛选后,可以获得很稳定细胞株系瞬时RNAi短时转染是一种常见的简单生物手段,这种手段能够将外源性的siRNA或是能够编码siRNA的质粒通过非病毒感染的方式导入细胞中。
转染的细胞通常在细胞质膜表面有一个短时小孔或者一个“洞”,这些特殊的孔结够能够让基因物质通过细胞膜进入细胞质中。
转染过程中可以借助磷酸钙与形成极小的磷酸钙复合物沉淀黏附在细胞膜表面,而借助内吞作用加速基因物质进入细胞质。
或者也可以通过借助带正电荷的阳离子脂质体形成脂质体包含物体,然后经过内吞作用进入细胞质中。
.不过上述的这些转染技术所产生的沉默作用持续时间较短,因为所诱导的siRNA不能够进行自身复制而且会因为细胞的分化而被稀释或降解。
转染的外源DNA由于不能够插入核内基因组通常会在细胞经历有丝分裂过程中丢失。
一旦所转染的细胞中siRNA消失后,靶基因功能又重新恢复到转染前水平。
采用转染技术来产生基因沉默通常要在48-72小时才能达到高沉默率,而且根据不同转染效率也只能维持24-96小时。
因此,siRNA转染可作为短期分析基因功能的有效工具,而且可以方便快速去验证针对靶基因所设的siRNA干扰效率。
当前,由于siRNA转染技术易于制备、随时可用以及很短的操作时间等特点主要用于短时基因沉默。
长久RNAi由于表型改变通常和基因型改变在时间上不同步,许多分析试验就要求长时间对靶基因的沉默。
siRNA转染直接产生的沉默由于其短时性就不能用于长时间的实验研究,人工合成siRNA的转染手段由于其不稳定性和低转染效率不能广泛运用于其他类型细胞。
RNA介导的基因沉默技术研究基因沉默是基因表达调控的一种机制,它通过阻断基因转录或抑制已经转录的mRNA的翻译来抑制基因表达。
RNA介导的基因沉默技术采用了RNA作为调控基因表达的工具。
这种技术广泛应用于基因功能研究、疾病治疗和农作物改良等领域。
RNA介导基因沉默技术主要分为siRNA、miRNA和shRNA三类。
1. siRNAsiRNA是20-25个核苷酸的双链RNA,它通过与靶基因mRNA特异性杂交,介导RNA诱导靶基因沉默。
这个过程通过小核RNA和RISC( RNA-Induced Silencing Complex)协同完成。
当siRNA与mRNA杂交后,RISC会切断mRNA形成不完整的片段,导致mRNA降解或翻译抑制。
siRNA技术可以实现精准靶向,对于多种疾病治疗具有潜在的应用价值。
但是,siRNA技术的缺点是需要选择合适的RNA靶点,并且siRNA的短寿命和难以穿透细胞膜限制了其广泛应用。
2. miRNAmiRNA是20-24个核苷酸的单链RNA,它通过特异性结合目标mRNA,同时与RISC结合,引导RISC切割目标mRNA分子。
同时,miRNA还可以通过直接结合靶标的5’端和3’端调控mRNA 的效率和速度。
miRNA广泛参与基因表达调控,可以调控20000多种基因的表达。
miRNA的缺点是具有很高的复杂性和不确定性。
miRNA靶基因的预测算法准确性存在差异,miRNA同靶基因的作用机制还需要进一步研究。
3. shRNAshRNA是基于RNA干扰技术的新型分子,可以在基因水平靶向RNA,抑制基因表达。
shRNA是单链RNA,具有RNAi引发靶基因沉默的功能。
其优点是技术简单,稳定性较好,可以长期干扰一个基因,生成稳定的RNAi信号。
但是,shRNA技术的缺点是仍然存在一些安全性问题和非特异性靶向的可能性。
实现精准稳定靶向仍然是一个需要解决的问题。
RNA介导的基因沉默技术具有广泛的研究和应用前景。
miRNA和siRNA的功能和应用研究细胞内RNA分为许多不同的类型,而miRNA和siRNA是其中两种具有重要生物学功能和研究意义的RNA。
在这篇文章中,我们将探讨这两种RNA的共同点和区别,并介绍它们的生物学功能和在生物医学研究中的应用。
miRNA和siRNA都是非编码RNA,它们不能直接编码蛋白质。
它们通过干扰RNA的转录和翻译来调节基因表达。
在某些情况下,miRNA和siRNA甚至可以诱导某些基因的沉默。
这使它们成为细胞内常见的基因调节因子之一。
miRNA和siRNA的区别在于它们被形成的方式和作用机理。
miRNA通常由一个主RNA分子产生,该分子由核酸酶Dicer催化切割而成。
miRNA随后结合到RISC复合物中,该复合物通过与靶向RNA结合来实现RNA干扰。
相比之下,siRNA是由双链RNA产生的,通过Dicer和Argonaute蛋白复合物来实现RNA干扰。
miRNA在调节许多生物学过程中扮演重要角色。
例如,miRNA可以通过靶向mRNA来抑制 mRNA的翻译或促进mRNA的降解,从而调节基因表达。
miRNA的异常表达与多种疾病相关。
许多研究人员正在探索将miRNA作为潜在的诊断工具和治疗手段的可能性。
siRNA的应用更加广泛。
它们被广泛应用于基础科学研究和药物研发。
在基础科学研究中,siRNA可用于研究基因功能和信号转导途径等。
在药物研发中,siRNA可用于开发针对多种疾病的治疗方法。
siRNA药物在癌症治疗中具有巨大潜力。
在实验室研究中,科学家们使用siRNA成功地抑制了癌症细胞的增殖和扩散。
许多siRNA药物正在进行临床试验。
总之,miRNA和siRNA是细胞内极为重要的RNA分子。
它们通过不同的机制调节基因表达,并对许多生物学过程和疾病有深刻的影响。
miRNA和siRNA的研究已经为我们提供了新的工具,用于治疗和预防癌症和其他疾病。
随着我们对miRNA和siRNA的理解不断深入,我们有望在更多的医学领域中使用这些RNA 来开发新的治疗方法。
分子生物学中的微小 RNA 和 siRNA 研究分子生物学是从分子层面探究生物学现象和遗传学规律的学科。
微小 RNA(miRNA)和小干扰 RNA(siRNA)是一类非编码RNA分子,其长度为21-24个核苷酸,是细胞内最常见的RNA类别之一。
在过去的几十年间,miRNA 和 siRNA 的研究不断取得突破性进展,成为了生物医学领域中备受关注的热点研究项目。
miRNA 和 siRNA 的发现miRNA 是一类在细胞内产生的小分子RNA,通过抑制mRNA的翻译或降解 mRN 中的基因调节元件来调节基因表达。
miRNA最初于1993年被发现,随后经进一步研究和发展,发现在各种生物体中均存在。
siRNA 则是在2001年被首次发现,当时科学家发现siRNA 可以针对特定基因进行基因沉默和基因间干涉。
miRNA 和 siRNA 的功能miRNA和 siRNA通过特定的RNA序列配对作用到 mRN 和特定的蛋白质表达。
它们可以通过识别并结合目标 mRNA 的3'UTR区域,抑制特定蛋白质编码基因的转录和翻译。
这些RNA分子在生物体内发挥着重要的调节作用,与诸如细胞凋亡、细胞分化和细胞增殖等许多基因组中的过程有关,也可以用作治疗疾病的参考。
miRNA 和 siRNA 的研究进展miRNA 和 siRNA 研究表明,这些 RNA 分子越来越被看作是疾病治疗和疾病进程监测的重要标志。
通过对 miRNA 和 siRNA 的研究,可以洞悉基因表达和调节机制,进一步揭示疾病过程、识别新的治疗靶点、以及发展新的药物疗法。
世界各地也有许多专业研究机构和团队,致力于 miRNA 和siRNA 的研究,探究它们在基因表达调控方面的作用、对疾病的作用以及再生生物技术等各个方面的应用。
miRNA 和 siRNA的应用由于 miRNA 和 siRNA 在细胞内调节基因表达,因此已经成为治疗疾病的新方法。
具体地说,miRNA 和 siRNA 被用作了肿瘤治疗、糖尿病治疗、肝细胞治疗、心血管疾病治疗等以及调节免疫系统和神经系统的作用。
siRNA和miRNA的研究进展摘要RNAi(RNA interference)即RNA干涉,是由外源或内源性的双链RNA (double starand RNA,dsRNA)导入细胞而引起的与dsRNA 同源的mRNA 降解,进而抑制相应基因表达,可以抑制诸多真核基因的表达。
siRNA(small interferance RNA ,siRNA)即小干扰性RNA,是RNA干扰的引发物,不同的siRNA 可以引导不同水平的RNAi。
非编码RNA 中的微小RNA(micro RNA,miRNA),能够识别特定的目标mRNA,通过与mRNAs 3’非翻译区结合,影响蛋白翻译水平。
miRNA和siRNA在生成机制、作用途径等方面关系密切,既区别又相互联系,小分子RNA的研究将是今后分子生物学的研究热点之一。
关键词RNAi;siRNA ;miRNARNAi(RNA interference)即RNA干涉,也称RNA干扰,是由外源或内源性的双链RNA(double starand RNA,dsRNA)导入细胞而引起的与dsRNA 同源的mRNA 降解,进而抑制其相应的基因表达[1]。
RNAi是生物体内的一种进化保守机制,是机体为了抵抗病毒入侵的一种天然保护作用。
这种沉默机制首先是在研究线虫(C.elegans)发育缺陷时发现的。
随后,在各种模式生物(如果蝇、拟南芥、小鼠等)中,人们通过克隆测序及生物信息学的方法发现并寻找到了多个类似的微小RNA,证明RNAi介导基因沉默现象在生物体内普遍存在。
在多种植物和动物中存在着不同数量的微小RNA,其中有些具有众多的表达数量及特定的表达模式,并且在众多物种间具有不同程度的序列保守性。
小干扰性RNA(small interferance RNA ,siRNA)是RNAi的主要引发物,在生命调节中发挥了重要作用,本文对siRNA及miRNA的研究进展做一综述。
1siRNAsiRNA是病毒感染细胞或发生转座子活动时产生的,能降解其同源mRNA 的RNA小分子,长度一般约为22 nt。
miRNA和siRNA之间的关系令人迷惑。
从表面上说,一个是非编码的单链小分子RNA,在进化上高度保守,通过翻译抑制调控基因表达而不影响转录本的稳定性;另一个是针对编码区的双链小分子RNA,每个转录本都可能有很多个siRNAs,是通过降解目标靶,在转录后调控基因表达。
由于每个mRNA模版可能产生很多个siRNAs,要给每个siRNA定一个基因的名字就很困难。
miRNA是进化进程中高度保守的,因此给直向同源物一个同样的名字可能有助于了解他们的功能,而给另一个物种中一段无关的序列一个同样的名字就容易造成混乱。
然而,据推测miRNAs通常是由较大的(7090 nt)的茎环结构(发夹结构)前体经Dicer 酶切割得到的,而Dicer同样负责将长双链RNA切割为siRNA,而且二者的长度也差不多,同样有调控基因表达功能。
因而这两类小分子RNA之间的关系格外令人关注。
两个广为人知的miRNA——在线虫中首次发现的lin-4 和let-7,可以通过部分互补结合到目的mRNA靶的3’非编码区(3’UTRs),通过一种未知方式诱发蛋白质翻译抑制从而抑制蛋白质合成。
这种结合并不诱导mRNA靶的降解,就是说作为翻译抑制子本身不影响对应mRNA的丰度,其原因据推测是由于miRNA和结合位点之间不完全互补。
这就区别于siRNA的介导的mRNA的降解。
但是其他一些miRNAs可能以类似siRNA的方式介导目的RNA的降解。
实验表明引入和let-7目的mRNA靶完全互补的miRNA会诱导mRNA靶的降解。
还有实验结果表明一些miRNA,包括在植物中发现的Scarecrow miRNA,能结合完全互补的mRNA链从而降解mRNA序列,抑制蛋白合成。
这提示miRNAs可以和siRNAs 一样作用,这两种小分子RNA作用通路可能有重叠的部分。
这种重叠同样提示siRNAs可能也有和miRNAs同样的功能。
一个很有趣的实验证实这个观点:Doench和同事挑选一个已知在体内可以有效使CXCR4基因沉默的siRNA,然后在荧光素酶报告基因的3’端插入对应的CXCR4结合位点——其中一个拷贝是插入一个完全匹配的CXCR4结合位点,另一个拷贝插入4个只有3’和5’端匹配,而中间不同的CXCR4结合位点,这样选定的siRNA就不能完全结合到这个结合位点——中间形成一个突起的不匹配的环。
siRNA和miRNA专题知识摘要:小的干涉RNA(small interfering RNA; siRNA)和微小RNA(microRNA;miRNA)是两种序列特异性地转录后基因表达的调节因子,是小RNA的最主要组成部分,它们的相关性密切,既具有相似性,又具有差异性。
对小RNA的深入研究将使我们更深一步了解生命的奥秘。
本文主要介绍这两种小RNA分子及其作用机理。
siRNA介绍RNA干涉(RNAi)在实验室中是一种强大的实验工具,通过这种方式,利用具有同源性的双链RNA(dsRNA)诱导序列特异的目标基因的沉默,迅速阻断基因活性。
小的干涉RNA(siRNA)是在RNA干涉过程中人工体外合成的小片段RNA,由约20个碱基对组成,包括5个磷酸盐,2个核苷和3个悬臂。
SiRNA 在RNA沉默通道中起中心作用,是对特定信使RNA(mRNA)进行降解的指导要素。
1999年,Hamilton等在植物基因沉默的研究中首次发现21~25nt 的dsRNA 的出现对转基因导致基因沉默十分重要,而在转基因正确表达的植株中则未出现。
随后,Hammond 等进行的细胞提取物核酸酶活性实验证明了小分子RNA在RNAi 中的作用,这些小分子RNA就是由dsRNA形成的siRNA。
siRNA 的3?-末端2-nt 的突出对靶点识别的特异性起一定的作用,可将其限定在第一个碱基对相邻的不成对碱基的位置。
miRNA介绍miRNA的研究起始于时序调控小RNA(stRNAs)。
随后多个研究小组在包括人类、果蝇、植物等多种生物物种中鉴别出数百个miRNAs。
对一部分miRNAs 的研究分析提示:miRNAs参与生命过程中一系列的重要进程,包括发育进程,造血过程,器官形成,凋亡,细胞增殖,甚至是肿瘤发生(Kim, 2005)。
miRNAs是一种21-25nt长的单链小分子RNA,其结构特征如下:广泛存在于真核生物中,是一组不编码蛋白质的短序列RNA,它本身不具有开放阅读框(ORF);成熟的miRNA,5′端有一个磷酸基团,3′端为羟基,是由具有发夹结构的约70-90个碱基大小的单链RNA前体经过Dicer酶加工后生成,不同于siRNA(双链)但是和siRNA密切相关。
RNA介导基因沉默技术原理分析基因沉默技术是一种能够靶向抑制特定基因表达的研究工具。
其中,RNA介导基因沉默技术是近年来被广泛应用的一种方法。
它利用RNA分子的特性,特异性地破坏或抑制目标基因的转录或翻译过程,从而实现对基因表达的调控。
本文将对RNA介导基因沉默技术的原理进行分析。
RNA介导基因沉默技术主要分为两类:siRNA和miRNA。
siRNA(small interfering RNA)是由双链RNA分子形成的,长度约为20-25个碱基对。
siRNA的合成通常来自外源,可以通过体外转染或体内递送的方式引入到细胞内。
miRNA (microRNA)则是由内源性原料mRNA产生的,经过一系列的加工和修剪后形成成熟的miRNA,并通过RNA诱导靶向基因沉默复合物(RNA-induced silencing complex, RISC)介导对目标基因的调控。
RNA介导基因沉默技术的原理可以简单概括为:RNA分子与靶向mRNA结合,通过碱基互补配对形成RNA-RNA复合物,并借助RISC或其他相关蛋白质的介导,引发一系列生物学效应,最终导致目标基因的沉默。
siRNA介导的基因沉默通常是通过切割靶向mRNA来实现的。
siRNA靶向到mRNA上后,siRNA的双链结构被RISC剪切成成熟的单链siRNA,然后互补配对形成siRNA-mRNA复合物。
RISC再次剪切这个复合物,导致被靶向的mRNA分解成小片段,从而阻断了该基因的翻译和表达过程。
这种方式使得siRNA具有高度特异性和高效性,可选择性地沉默单个基因。
miRNA介导的基因沉默则是通过遗传信息的转化实现的。
miRNA与mRNA的配对比较宽松,因此可以与多个目标mRNA结合。
miRNA-RISC复合体识别到互补区域后,通过靶向MRE(miRNA response element)结构,调控相应mRNA的翻译和/或稳定性。
这种调控机制更加复杂和灵活,一个miRNA可以同时调控多个基因,而且同一个基因也可以被多个miRNA调控。