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关于这4种RNA 干扰相关的小分子,你都清楚了吗
RNA干扰已经迅速而广泛地应用到基因功能,基因表达调控机制研究等热门领域,并为基因治疗开辟了新的途径。近几年来,这方面的科学论文及报道爆炸性增长,不知道RNA干扰怎么能行,可是关于常见的这几种RNA干扰(siRNA,shRNA,dsRNA,miRNA)你都懂么,据说很多人提到RNA干扰都是这个样子的。。。
......今天我们一起来学习一下RNA干扰相关的知识。
什么是RNA干扰
RNA干扰(RNAi),即用20多个核苷酸组成的短的双链RNA(siRNA)代替传统反义核酸进行转录后基因沉默。论文中出现的很多与RNA干扰相关的概念,意思很相近但并不完全相同,下面列举几个常见的RNA干扰相关的名词及其简单的解释:
1、miRNA:在遗传学中,微RNA(microRNAs,miRNA)是长度在21-23个核苷酸之间的单链RNA片段,调节基因的表达。miRNA由基因编码,从DNA转录而来,但不翻译成蛋白。初级转录产物(primarytranscripts,pri-miRNA)缩短其颈环结构得到功能性的miRNA。成熟的miRNA分子与一个或更多个mRNA分子部分互补,其主要功能是下调基因的表达。而microRNA这个概念第一次在2001年Science(26October2001)的文章中出现。
2、dsRNA:双链RNA(double-strandedRNA,dsRNA)是一种有互补链的RNA,与细胞中发现的DNA相似,dsRNA构成了一些病毒(双链RNA病毒)的基因组。像病毒RNA或siRNA之类的双链RNA能够促发真核细胞中的RNA干扰,引起脊椎动物中的干扰素反应。
小发卡或短发卡RNA(asmallhairpinRNAorshorthairpinRNA,shRNA)是一段具有紧密发卡环(tighthairpinturn)的RNA序列,常被用于RNA干扰沉默靶基因的表达。利用载体把shRNA导入细胞,载体中的U6启动子确保shRNA总是表达;这种装载了shRNA载体可被传递到子代细胞中去,从而使基因的沉默可被遗传。shRNA的发卡结构可被细胞机制切割成siRNA,然后siRNA结合到RNA诱导沉默复合物上(RNA-inducedsilencingcomplex,RISC),该复合物能够结合到目的mRNAs并将其降解。shRNA是由RNA聚合酶Ⅲ转录的,哺乳细胞中的shRNA产物有时会促使细胞产生干扰素反应(细胞遇到病毒侵袭时做出的自我防卫反应),而miRNA中却不会遇到这种问题(miRNA是由RNA聚合酶Ⅱ转录,与转录mRNA的聚合酶相同)。shRNA也被用于植物和其它系统中,在这些系统中不需要U6启动子的驱动。在植物中,常用的增强表达的启动子是CaMV35S(cauliflowermosaicvirus35S),在这种情况下,RNA聚合酶Ⅱ参与了转录,起始RNA干扰。
小或短干扰RNA(small/shortinterferingRNA,siRNA)是一类20-25个核苷酸长度的双链RNA分子,其主要在RNAi通路中起作用,干扰特异基因的表达。此外siRNA在RNAi相关的通路中也起作用,如抗病毒机制,基因组染色体结构的塑造等。其结构是一段完全互补的RNA双链,两端各有两个未互补的的碱基。
小结
miRNA,siRNA,dsRNA和shRNA都是RNA干扰技术中用到的小分子RNA,其不同之处在miRNA是单链RNA,其余均为双链RNA;siRNA和dsRNA相似;shRNA需通过载体导入细胞后,然后利用细胞内的酶切机制得到siRNA而最终发挥RNA干扰作用。
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