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RNA干涉(interference)

    2、DNA载体

     由于在哺乳动物和果蝇中不存在RNAi的扩增机制,导入以上RNA产生的RNAi作用不可避免的具有瞬时性。为了克服这个弱点,一些研究小组发展了基于DNA载体在体内表达siRNA的技术。这种载体可以是质粒,也可以是病毒,甚至可以是DNA片段。

    (1)基于RNA聚合酶II启动子的表达系统:在弱或无干扰素应答反应的组织或细胞中,可以构建长的发夹RNA,进一步由Dicer剪切成siRNA。这种表达系统的优点是允许组织或细胞特异性的dsRNA表达,但是绝大部分哺乳动物细胞对长的发夹RNA的干扰素应答而产生非特异作用,限制了此类表达系统的广泛应用。

    (2)基于RNA聚合酶III启动子的表达系统:目前主要应用的是U6启动子和H1启动子,一方面它们在体内有较高的转录效率,另一方面以数个连续T为终止信号,限制了RNA的大小从而不引起干扰素的非特异作用。此种表达系统还可分成三类:一是基于发夹RNA的基因沉默效应而设计的表达发夹RNA的质粒载体;二是在载体上构建两个启动子分别表达siRNA的正义RNA和反义RNA;三是共同导入分别表达siRNA的互补片段的含有U6或H1启动子的DNA片段,或者表达发夹RNA的DNA片段。尤其是后者,可以用PCR方法方便的获得,大大扩展了其应用。[1]

    四、RNAi的问题与前景

      尽管RNAi技术飞速发展,但在机制研究和应用方面还存在着许多问题。在机制方面,至今仍不完全清楚的有:RISC的组成成份,它是否与miRNP是一致的,或者是部分一致的;RISC的组装步骤,其相关蛋白是如何与siRNA组合在一起的,如何成为活性形式等;以及对靶RNA的剪切作用,其相关的分子机制如何,是需要特异的蛋白来剪切靶RNA,还是引导的siRNA本身即有剪切作用等。在许多真核生物中都发现了RNAi现象,而在原核生物中却未发现,提示了RNAi的进化地位,但是其在进化中是如何出现的,如何保存下来的,在生物体中的意义有多大,目前均没有分析清楚,还需要更多的研究来阐明。

      在基础研究应用方面,因为不完全互补的siRNA也可能抑制基因的表达,虽然其机制和相关的RNA序列要求仍未知,但有可能对RNAi的特异性提出挑战,RNAi不能完全区别出仅有几个碱基的突变。而靶RNA上与siRNA结合的部位特征还须进一步的确认,以提高siRNA设计的效率。

      在应用研究领域,最主要的问题还是转运系统的选择,如何找到一种高效而低毒的用于人体的转运载体是摆在所有RNAi应用面前的最大敌人。

      总之,随着RNAi研究的进一步深入,对RNAi机制的进一步理解,以及解决应用方面的限制因素,RNAi将是基因功能研究和疾病基因治疗的革命性工具。

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