rnai干扰载体的作用(RNA干扰作用)
RNA干扰作用
在脱氧核糖核酸和核糖核酸中,起配对作用的部分是含氮碱基。5种碱基都是杂环化合物,氮原子位于环上或取代氨基上,其中一部分(取代氨基,以及嘌呤环的1位氮、嘧啶环的3位氮)直接参与碱基配对。
碱基共有5种:胞嘧啶(缩写作C)、鸟嘌呤(G)、腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T,DNA专有)和尿嘧啶(U,RNA专有)。顾名思义,5种碱基中,腺嘌呤和鸟嘌呤属于嘌呤族(缩写作R),它们具有双环结构。胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶属于嘧啶族(Y),它们的环系是一个六元杂环。RNA中,尿嘧啶取代了胸腺嘧啶的位置。值得注意的是,胸腺嘧啶比尿嘧啶多一个5位甲基,这个甲基增大了遗传的准确性。
碱基通过共价键与核糖或脱氧核糖的1位碳原子相连而形成的化合物叫核苷。核苷再与磷酸结合就形成核苷酸,磷酸基接在五碳糖的5位碳原子上。
碱基: 腺嘌呤 - 胸腺嘧啶 - 尿嘧啶 - 鸟嘌呤 - 胞嘧啶 - 嘌呤 - 嘧啶
核苷: 腺苷 - 尿苷 - 鸟苷 - 胞苷 - 脱氧腺苷 - 胸苷 - 脱氧鸟苷 - 脱氧胞苷
核糖核苷酸: AMP - UMP - GMP - CMP - ADP - UDP - GDP - CDP - ATP - UTP - GTP - CTP - cAMP - cGMP
脱氧核苷酸: dAMP - dTMP - dUMP - dGMP - dCMP - dADP - dTDP - dUDP - dGDP - dCDP - dATP - dTTP - dUTP - dGTP - dCTP
核酸: DNA - RNA - LNA - PNA - mRNA - ncRNA - miRNA - rRNA - shRNA - siRNA - tRNA - mtDNA - Oligonucleotide
核糖核酸(缩写为RNA,即Ribonucleic Acid),存在于生物细胞以及部分病毒、类病毒中的遗传信息载体。
RNA由核糖核苷酸经磷酯键缩合而成长链状分子。一个核糖核苷酸分子由磷酸,核糖和碱基构成。RNA的碱基主要有4种,即A腺嘌呤,G鸟嘌呤,C胞嘧啶,U尿嘧啶。其中,U(尿嘧啶)取代了DNA中的T胸腺嘧啶而成为RNA的特征碱基。
与DNA不同,RNA一般为单链长分子,不形成双螺旋结构,但是很多RNA也需要通过碱基配对原则形成一定的二级结构乃至三级结构来行使生物学功能。RNA的碱基配对规则基本和DNA相同,不过除了A-U、G-C配对外,G-U也可以配对。
在细胞中,根据结构功能的不同,RNA主要分三类,即tRNA(转运RNA), rRNA(核糖体RNA), mRNA(信使RNA)。mRNA是合成蛋白质的模板,内容按照细胞核中的DNA所转录;tRNA是mRNA上碱基序列(即遗传密码子)的识别者和氨基酸的转运者;rRNA是组成核糖体的组分,是蛋白质合成的工作场所。
在病毒方面,很多病毒只以RNA作为其唯一的遗传信息载体(有别于细胞生物普遍用双链DNA作载体)。
1982年以来,研究表明,不少RNA,如I、II型内含子,RNase P,HDV,核糖体大亚基RNA等等有催化生化反应过程的活性,即具有酶的活性,这类RNA被称为核酶(ribozyme)。
20世纪90年代以来,又发现了RNAi(RNA interference,RNA干扰)等等现象,证明RNA在基因表达调控中起到重要作用。
RNa干扰
首先基因工程的过程就限制了,目的基因要跟载体结合(载体是双链DNA),导入受体细胞后还要重组到受体的DNA上,想要导入目的基因,这些都是RNA无法做到的。
其实实际上是有转入RNA的基因工程的,详见RNA干扰技术,作用是沉默某个基因让其不表达。
Rna干扰
siRNA 是合成的,从公司买回来,可以直接用于短暂性的转染,用完就没有了。优点是快速便利。
shRNA 是基于质粒的。需要自己克隆,也有公司卖不过较自己克隆要贵得多。
因为是质粒,所以可以无限制的扩增,不会有用完的一天。
质粒的转染效率跟siRNA类似,不过shRNA被表达出来需要时间,所以效果可能没有siRNA直接快速。
但是shRNA质粒一般含有抗生素选择基因,这就允许你筛选稳定细胞系,不过这个很花时间(1-3个月)
不过一旦稳定细胞系筛选成功,你就再不用做转染实验了,一劳永逸。
所以两者各有所长,要看你的实验性质。
如果只是补个数据,果断用siRNA。如果建立起稳定细胞体系以后还有很多实验,建议用shRNA,
医学科研中易混淆的概念解释之siRNA篇:
1 siRNA和shRNA,虽然都是干扰RNA类型,但是siRNA和shRNA却有着天壤之别。siRNA是单链RNA干扰,通过结合mRNA,阻止蛋白的表达。shRNA其实是一类病毒,整合至基因组中进行基因干扰。因此siRNA和shRNA的最大区别就在于是否整合进入了基因组中以及转染有效性的长短。两者在转染效率上现在已经没有特定的差别。
2 通路阻断剂和siRNA之间的区别。有些实验会使用通路阻断剂,例如akt通路阻断剂
LY294002,有些老师也会使用siRNA来阻断Akt的激活。两者之间有什么区别?最大的区别在于阻断剂是影响蛋白的活性(例如乙酰化、磷酸化和泛素化激活等);而siRNA是直接降低蛋白的表达。因此,在细胞需要某些蛋白的时候,最佳的方式是使用阻断剂而不是用siRNA ,因为蛋白表达下降很可能会造成额外的阳性结果出现。
3 siRNA和非编码RNA。siRNA不属于非编码RNA类型,是属于和mRNA具有互补作用的RNA单链。而非编码RNA是细胞内没有基因编辑功能的RNA总称。siRNA可能会影响非编码RNA的稳定,而非编码RNA是无法通过siRNA进行抑制和下调的。
rna干扰作用时间
胸苷酸合成酶抑制药,是尿嘧啶5位上的氢被氟取代的衍生物。5-FU在细胞内转变为5-氟尿嘧啶脱氧核苷酸(5F-dUMP),而抑制脱氧胸苷酸合成酶,阻止脱氧尿苷酸(dUMP)甲基化转变为脱氧胸苷酸(dTMP),从而影响DNA的合成。
此外,5-FU在体内可转化为5-氟尿嘧啶核苷,以伪代谢产物形式掺入RNA中干扰蛋白质的合成,故对其他各期细胞也有作用。
RNA干扰的特点
细胞由于进化的机理,有一套降解双链RNA的酶系统(抗病毒感染)。RNAi就是利用这一系统,人工引入一段和目标RNA互补的序列,这样,在细胞内形成双链RNA,诱发降解机制。使目标RNA降解,无法被进一步翻译了。
RNA干扰机制
DNA干扰指的是通过一定手段达到对基因的调控作用。RNA干扰就是小片段单链RNA对转录后mRNA的降解导致基因沉默的效应。
与体内某一基因相同的DNA序列可特异性抑制细胞内靶标基因的表达,这种现象称之为DNA干扰(DNAi).DNAi是随着转录后基因沉默现象而在烟草属植物上被发现,之后在一些动植物及其细胞上也被发现.在原核生物中也存在DNAi现象。
rna干扰作用持续时间
RNA干扰(RNAi)是一种由双链RNA介导,由特定酶参与的特异性基因沉默现象,通过阻碍特定基因的翻译或转录来抑制基因表达。RNAi是真核生物中普遍存在的抗病毒入侵、抑制转座子插入和调控基因表达的监控机制,目前还被普遍应用于分子生物学的基因功能研究。
作用机制
RNAi的作用机制包括3个阶段,起始阶段、执行阶段和倍增阶段,其中倍增阶段仅存在于植物中。
1.起始阶段——小双链RNA分子产生
外源进入的长双链RNA被Dicer酶特异识别,以一种ATP依赖的方式逐步切割,形成长约20个核甘酸的双链siRNA,且每条链的3'端都带有2个悬垂的碱基。Dicer酶是一种多功能酶,识别dsRNA,并通过其RNA结合域与之结合。解开dsRNA并通过一种序列特异性的方式进行切割。
2.执行阶段
靶mRNA降解或转录抑制引起的基因特异性失活剪切形成的siRNA与酶复合物RISC结合,形成siRNA诱导沉默复合物(siRISC),进而引起靶RNA的降解。
RNA干扰是什么
可以。
RNA有双链结构,与DNA类似。双链RNA一般简写为dsRNA。
rna不仅有双链结构,还有三条链搅合在一起。它们局部形成特定结构,发挥特定作用。
有些病毒中的遗传物质是双链RNA。另外前几年获得诺贝尔奖的RNA干扰技术(RNAi),必须需要双链RNA触发。
rna干扰的意义
RNA干扰各种常用方法的优缺点如下:
(1)化学合成dsRNA:
优点: 快捷,通常6-8天内就可以从供应商处拿到定制的RNA oligo。
缺点: 价格高、 定制周期长。
(2)体外转录dsRNA:
优点: 价格相对低廉。
缺点: 操作困难、 耗时。
(3)PCR制备编码 shRNA的转录DNAs:
优点: 经济, 较快捷。
缺点: 这种dsDNA导入细胞有一定难度
rna干扰作用机制
RNAi (RAN干扰)是一种由双链RNA诱发的基因沉默现象,也被称作转录后基因沉默(post-transcriptional gene silencing, PTGS)。在细胞质内,双链RNA与RISC结合形成复合物后,变成单链的活性状态。然后与互补的mRNA结合,引起mRNA的降解,从而下调相应的蛋白表达水平。