纳米技术在基因沉默中的理论，技术和应用
Theory,
Techniques and Applications of Nanotechnology in Gene Silencing
编 者：Surendra
Nimesh
Ramesh Chandra
出 版 社：River
Publisher
索 书 号：Q343.1/N713/2011/Y
藏书地点：武大外教中心
基因沉默是真核生物细胞基因表达调节的一种重要手段。在染色体水平，基因沉默实际上是形成异染色质的过程，被沉寂的基因区段呈高浓缩状态。基因沉默需要经历不同的反应过程才能实现，包括组蛋白N端结构域的赖氨酸残基的去乙酰基化加工、甲基化修饰以及和甲基化修饰的组蛋白结合的蛋白质形成“异染色质”，在上述过程中，除了部分组蛋白的N端尾部结构域需要去乙酰化、甲基化修饰之外，有时也需要在其他的组蛋白N端尾部结构域的赖氨酸或精氨酸残基上相应地进行乙酰化修饰，尽管各种修饰的最终结果会导致相应区段的基因“沉寂”失去转录活性。基因沉默现象首先在转基因植物中发现，接着和线虫、真菌、昆虫、原生动物以及鼠中陆续发现。大量的研究表明，环境因子、发育因子、DNA修饰、组蛋白乙酰化程度、基因拷贝数、位置效应、生物的保护性限制修饰以及基因的过度转录等都与基因沉默有关。但总的看来，基因沉默发生在两种水平上，一种是由于DNA甲基化、异染色质化以及位置效应等引起的转录水平上的基因沉默，另一种是转录后基因沉默，即在基因转录后的水平上通过对靶标RNA进行特异性降解而使基因失活。在这两种水平上引起的基因沉默都与基因的同源性有关，称为同源依赖性的基因沉默。
纳米技术是一门应用科学，用单个原子、分子制造物质的科学技术，研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉及现代科技的广阔领域。纳米科学与技术主要包括：纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等，它建立了一种崭新的思维方式，使人类能够利用越来越小、越来越精确的物质和越来越精细的技术成品来满足更高层次的要求。目前，由于纳米技术具有的独特优势以及人们对健康和重大疾病防治等问题的日益关注，纳米技术开始广泛应用于生物医药领域，为人类战胜疾病、提高健康水平提供了更为有力的武器。就目前而言，纳米技术在生命领域的应用前景已逐渐展现，并且许多设想已经逐渐实现，可以预见纳米技术将渗透至生物医药研究和应用的方方面面。
本书第一章介绍了纳米技术的应用，主要是纳米颗粒作为药物以及基因转运载体的出色应用。第二、第三章详细介绍了用以研究纳米颗粒物理化学特性的各种工具和技术以及追踪纳米颗粒在各种体内和体外应用过程中移动的各种策略。纳米颗粒介导siRNA转运以及基因沉默会遇到各种各样的细胞外和细胞内的障碍。RNA干涉在细胞质内的发生机制涉及到许多过程。而第四章介绍了siRNA介导的基因沉默的机制以及其中可能遇到的障碍，并对克服障碍提出了一些应对的策略。第五章提到了病态的细胞表面存在修饰，以及通过应用偶联不同靶向配体（如抗体，转铁蛋白等）的纳米颗粒来探索这种修饰。纳米颗粒是非常致密的，可以非常容易的穿透细胞膜进行基因的转运。第六章讨论了使用阳离子聚合物纳米颗粒进行siRNA转运的正反两个方面。壳聚糖是一种生物兼容性好，低毒并可以进行生物降解的多糖，广泛的用在siRNA的转运及体内体外细胞和动物模型的基因沉默的应用上。第七章主要介绍了壳聚糖的特征及其在纳米颗粒介导的siRNA转运系统中的准备方法。聚乙烯亚胺常被认为是基因转染的金标准，现在也用来作为siRNA的转运载体。聚乙烯亚胺可以以不同的分子量和聚合物亚型而存在。第八章对于聚乙烯亚胺在siRNA转运中的应用进行了简单的总结。第九章和第十章分别讨论了多聚赖氨酸和胶原在siRNA转运中的有限应用。第十章介绍了鱼精蛋白以不同的剂型提供安全有效siRNA转运的应用。树枝状聚合物是一种分枝的，多共价结合的大分子。第十二章总结了树枝状聚合物的不同类型，结构组织形式，及其在siRNA转运中的潜在应用。第十三、十四章描述了环糊精和多聚D，L-乳酸-乙醇酸在siRNA转运中的载体作用。纳米颗粒还包括很多，比如金纳米颗粒，碳纳米管，二氧化硅纳米颗粒等，由于它们的生物兼容性好，方便治疗性药物的转运，它们在医药应用中受到了广泛的关注。第十五章讨论了这些纳米颗粒的特征和它们在siRNA转运中的应用。本书专业性强，立足科学前沿，强调学科交叉，将纳米颗粒技术应用在基本生物理论和应用研究中，对于从事于生物医药等领域的研究生有一定的参考阅读意义，而对于本科生可以作为课外读物，扩大视野，培养研究兴趣。
本书内容
第一章 纳米技术简介
第二章 纳米颗粒的物理化学性质
第三章 纳米颗粒的体外和体内鉴定
第四章 基因沉默的概念和障碍
第五章 纳米颗粒介导的靶向siRNA转运
第六章 多聚体在siRNA转运中作用
第七章 壳聚糖
第八章 聚乙烯亚胺
第九章 多聚赖氨酸
第十章 胶原
第十一章 鱼精蛋白
第十二章 树枝状聚合物
第十三章 环糊精
第十四章 多聚D，L-乳酸-乙醇酸
第十五章 siRNA转运中的纳米材料
索引
（闫俊杰）