RNA干涉技术

RNAi technology

   

    者:R.K.Gaur     Yedidya Gafni

          P.Sharma      V.K Gupta

 

社:CRC Press

号:Q522/R627k/2011/Y

藏书地点:武大外教中心

     

RNAi是通过实验手段向细胞内导入双链RNA或者细胞内源性产生一些短片段的双链RNA,这些短片段的双链RNA通过促使特定基因的mRNA降解来高效、特异地阻断体内特定基因的表达,使细胞出现特定基因缺失的表型。由于这种现象的作用发生在转录后,故又称为转录后基因沉默。小的干涉RNA是在RNA干涉过程中人工体外合成的小片段RNA,由约20个核苷酸组成,就是这种短片段双链RNA分子,能够以序列同源互补的mRNA为靶目标,降解特定的mRNA,最终使相应的基因沉默,达到抑制蛋白质翻译的目的。RNAi给基因功能研究带来了巨大的技术革新,是基因功能研究和基因治疗研究的热点,对生物学和医学领域产生了难以预料的影响。Craig Mello也因为在RNAi研究上的卓越贡献而获得了2006年诺贝尔生理学或医学奖。RNAi的作用分为3个阶段:起始阶段、效应阶段、扩增阶段。dsRNA可以是一个单链RNA分子回折,自身互补形成分子内双链;也可以是分开的2RNA分子互补形成的分子间双链。当细胞中的dsRNA扩增达到一定量时,可以被特异性的双链RNA内切酶—Dicer酶识别,在ATP的参与下被切割成约2123个核苷酸的片段,形成siRNA分子,然后识别生物体内与之同源的靶mRNA序列,启动RNAi效应。

从发现至今,科学家希望将阻断基因表达的RNAi技术用于治疗目前无法解决的疑难疾病。从1990年第一次在植物中发现了RNAi现象到2001年《Nature》首次报道哺乳动物培养细胞中通过siRNA成功诱导了特异性靶基因表达沉默,RNAi技术已经成为一项有巨大医学应用潜力的前沿技术,已经成功的从植物研究发展到哺乳动物的相关研究。肿瘤是一种难治性疾病,用传统药物治疗的效果并不显著。新技术的出现必然带动疾病治疗方法上的革新,渐渐的用RNAi方法治疗肿瘤成为了研究的热点。在功能基因组研究中,需要对特定基因进行功能丧失或降低突变,以确定其功能。由于RNAi可以使特异的mRNA发生沉默,获得功能丧失或基因突变株。与传统的基因敲除方法相比,RNAi的方法具有明显优点—高效、周期短、特异性强、操作简单。在RNAi的应用过程中,遇到研发瓶颈等问题,在所难免。但RNAi导入率不高、稳定性差并不能掩盖它的诸多优点。RNAi不仅推动了后基因组时代的发展,在发现疾病相关基因、疾病治疗和药物筛选研发上都起到了积极的作用。

本书通过十九个章节来讲解RNA干涉技术的原理及其广泛的应用。第一章讲解了RNA干涉在基础研究和治疗中应用;第二章介绍了通过遗传筛选方法来解析转录后基因沉默途径;第三章讲解了在癌症治疗中的miRNA介导的基因沉默;第四章介绍了microRNA干涉的基本概念;第五章概况了发展基因核酸类的治疗药物的当前进展并对其应用前景进行了大胆的预测;第六章描述了人工microRNA作为新一代RNA干涉技术;第七章通过案例讲解了果胶甲酯酶提高西红柿丛矮病毒沉默抑制效应;第八章介绍了microRNA作为基因调控的新范式。第九章系统描述了基于RNA干涉全基因组扫描发现西红柿黄叶卷曲病毒的抗性基因;第十章介绍了RNA干涉对于作物改良的意义;第十一章介绍了RNA沉默和病毒编码的沉默抑制因子;第十二章概况了基因沉默及其在植物中的应用;第十三章介绍了利用RNA干涉技术控制水稻病毒;第十四章描述了RNA干涉技术在药用植物中的应用;第十五章详细讲解了RNA干涉在小麦功能基因组学研究中的使用;第十六章比较分析了植物和动物中miRNA的生物发生,加工处理以及功能;第十七章简要介绍了RNA干涉技术在真菌研究中的应用;第十八章介绍了导致番石榴枯萎病的镰孢菌的RNA干涉研究;第十九章简明扼要的介绍了RNA干涉和相互作用组学,治疗学的关系及研究。本书通过深入浅出的讲解了RNA干涉的基本原理及其在功能基因组分析中的广泛应用,相信这本书对于从事功能基因组研究,信号传导等领域的研究人员具有重要的参考价值。

 

本书目录

前言

第一章:基础研究和治疗中的RNA干涉

第二章:通过遗传筛选解密转录后基因沉默途径

第三章:癌症中miRNA介导的基因沉默

第四章:microRNA干涉的概念和技术

第五章:疾病信使的沉默:发展基因核酸的治疗药物的进展和前景

第六章:人工microRNA,第三代RNA干涉技术

第七章:果胶甲酯酶提高西红柿丛矮病毒P19 RNA沉默抑制效应

第八章:microRNA,基因调控的新范式

第九章:基于RNA干涉全基因组扫描发现西红柿黄叶卷曲病毒的抗性基因

第十章:RNA干涉和作物改良

第十一章:RNA沉默和病毒编码的沉默抑制因子

第十二章:基因沉默及其在植物中的应用

第十三章:使用RNA干涉技术控制水稻病毒

第十四章:RNA干涉技术在药用植物中的应用

第十五章:RNA干涉和小麦功能基因组学

第十六章:植物和动物中microRNA的生物发生,加工和功能

第十七章:真菌中RNA干涉

第十八章:导致番石榴枯萎病的镰孢菌的RNA干涉研究

第十九章:RNA干涉和相互作用组学,治疗学

索引

 

(闫俊杰)