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。
此外,带有抗生素标记的siRNA表达载体可用于长期抑制研究,通过抗性辅助筛选,该质粒可以在细胞中持续抑制靶基因的表达数星期甚至更久。目前BD CLONTECH公司的RNAi-Ready表达载体就是这样的产品(原理如下图)。
同时RNAi-Ready表达载体还能与逆转录病毒和腺病毒表达系统整合(BD Knockout RNAi Systems),大大提高siRNA表达载体对宿主细胞的侵染性,彻底克服某些细胞转染效率低的障碍,是实现哺乳动物细胞siRNAs瞬时表达与稳定表达的理想工具。

Figure 4. Transfected RNAi-Ready pSIREN vectors suppress luciferase expression. Luciferase expression is suppressed in HEK 293 cells containing the functional luciferase siRNA. Panel A. Lysates were run on a 12% polyacrylamide gel, Western blotted, and probed using an anti-luciferase antibody (1:2,000 dilution). Panel B. The same Western blot was probed with an anti-b-actin antibody (1:2,000 dilution) to control for sample loading. Lane 1: circular vector alone. Lane 2: vector containing luciferase siRNA insert. Lane 3: vector containing negative control siRNA insert.


