英格恩技术博客 专注转染等实验

什么是siRNA?

小干涉RNAsiRNA):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。

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。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。两个研究小组以数以千计的人类和老鼠基因为目标创建RNAi库的进展,科学进展已清晰地表明:在哺乳动物中利用小的干涉RNA和短发夹RNA(short hairpin RNAs,shRNA)来进行RNA干涉以使基因沉默已经成为强大而有力的生物工具。例如,在基因操作较困难的神经元中,也有成功进行RNAi的报道。Krichevsky等将化学合成的21nt siRNA通过阳离子脂类转染试剂导入原代培养的大鼠神经元,显著抑制内源靶基因和转染基因的表达。抑制神经元NO合成酶表达能有效降低疼痛,在Korneev的实验中设计的双链RNA成功地抑制了中枢神经系统NO合成酶表达,获得RNA干扰的成功。RNAi能在极低浓度(nmol范围)siRNA存在下显示出特殊有效性。

图片1
图为dsRNA可以沉默目标基因。在植物中,通过注入人工合成的RNA病毒或者是插入反向重复序列可以诱导目标基因沉默。在线虫中,沉默也可以用注射dsRNA的方式来诱导。这两种生物体中,沉默是系统的并且传遍全身。a) 沉默信号从脉杆传到叶片组织。绿色是绿色荧光蛋白;红色是叶绿素荧光,可以在绿色荧光蛋白被沉默后看出。b,c)通过实验,使得线虫的核中表达绿色荧光蛋白。实验者在左边加上对照dsRNA,右边加上绿色荧光蛋白的dsRNA。一些神经元核仍然可以检测到荧光,对应于少量的蛋白质表达。c)Hela细胞加上ORC6 siRNA之后,针对微管蛋白(绿色)和DNA(红色)进行染色。ORC6的去除导致多核细胞的积累。稳定的沉默也可以通过表达发夹结构或者折回的双链RNA的表达来实现。d)当和野生型的果蝇相比(右边),成体果蝇中表达控制白色基因的发夹同源物(左边)导致眼睛丧失色素。

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