特异性siRNA合成
多数生物尤其是哺乳动物,siRNA仍是诱导RNAi的最佳选择。以DNA Oligo为模版,通过体外转录合成siRNAs,成本相对化学合成法而言比较低,而且能够比化学合成法更快的得到siRNAs。值得一提的是体外转录得到的siRNAs毒性小,稳定性好,效率高,一般只需化学合成的siRNA量的1/10就可以达到同等的效果。这类方法主要适用于:筛选siRNAs,特别是需要制备多种siRNAs,以及化学合成的价格成为障碍时。Epicentre MessageMuter™ shRNAi Production Kit能高效地合成特异shRNA直接用于转染细胞,详见本刊“Epicentre最新的转录专家”介绍。
非特异性siRNA合成
特异性制备siRNA的方法的不足,是需要设计和检验多个siRNA序列以便找到一个有效的siRNA。而用这种方法——制备一份混合有各种siRNAs “混合鸡尾酒” 就可以避免这个缺陷。这个方法通常选择200—1000碱基的靶mRNA模板,用体外转录的方法制备长片断双链dsRN A ,然后用RNase III (或 Dicer)(大肠杆菌RNase III是一种识别双链 RNA的内切酶,产物为 3’端外悬2-3个碱基的双链短片段)在体外消化,得到siRNAs“混合鸡尾酒”。在除掉没有被消化的长链dsRNA后,这个siRNA混合物就可以直接转染细胞,转染方法和特异性siRNA一样。由于siRNA混合物中有许多不同的siRNAs,通常能够保证目的基因被有效地抑制。NEB公司的ShortCut™ RNAi Kit,就是采用此类方法的试剂盒。
非特异性siRNA合成,尽管特异性不强,无法确知有效靶片段,但相对经济,基因沉默效率高;可以跳过检测和筛选有效siRNA序列的步骤,为研究人员节省时间和金钱。不过这种方法的缺点也很明显,就是有可能引发非特异的基因沉默,特别是同源或者是密切相关的基因沉默。
3.siRNA表达载体
化学合成与体外转录方法都是在体外得到siRNA后再导入细胞内,但是这两种方法主要有两方面无法克服的缺点:siRNA进入细胞后容易被降解;进入细胞siRNA在细胞内的RNAi效应持续时间短。针对这种情况,出现了质粒、病毒类载体介导的siRNA体内表达。该方法的基本思路是:将siRNA对应的DNA双链模板序列克隆入载体的RNA聚合酶III的启动子后,这样就能在体内表达所需的siRNA分子。这种方法总体的优点在于不需要直接操作RNA,能达到较长时间的基因沉默效果。
通过质粒表达siRNAs大都是用Pol III启动子启动编码shRNA(small hairpin RNA)的序列。选用Pol III启动子的原因在于这个启动子总是在离启动子一个固定距离的位置开始转录合成RNA,遇到4—5个连续的U即终止,非常精确。当这种带有Pol III 启动子和shRNA模板序列的质粒转染哺乳动物细胞时,这种能表达siRNA的质粒确实能够下调特定基因的表达,可抑制外源基因和内源基因。采用质粒的优点在于,通过siRNA表达质粒的选择标记,siRNA载体能够更长时间地抑制目的基因表达。当然还有一点,那就是由于质粒可以复制扩增,相比起其它合成方法来说,这就能够显著降低制备siRNA的成本。


