RNA干扰技术及其在放射医学研究中的应用
沈波;鞠桂芝
【摘 要】核糖核酸(RNA)干扰技术是一个经典的基因调控途径,它可使与小片段干扰性RNA序列互补的RNA发生降解.从其应用前景上说,它会成为研究特定基因功能、细胞内防御机制及维护RNA正常功能的重要工具,RNA干扰技术也会被应用于放射医学研究领域,成为辐射敏感性、辐射效应及放射治疗等研究工作的有效工具.
【期刊名称】《辐射研究与辐射工艺学报》 【年(卷),期】2004(022)006 【总页数】4页(P321-324)
【关键词】核糖核酸干扰;小片段干扰性核糖核酸 【作 者】沈波;鞠桂芝
【作者单位】吉林大学公共卫生学院卫生部放射生物重点实验室,长春,130021;吉林大学公共卫生学院卫生部放射生物重点实验室,长春,130021 【正文语种】中 文 【中图分类】工业技术
第 22 卷 第 6 期2004 年 l2 月辐 射 研 究 与 辐 射 工 艺 学 报J.
Radiat.Res.Radiat.Process. V01.22, No.6December2004 RNA干 扰 技 术 及 其 在 放 射 医 学 研 究 中 的 应 用沈 波 鞠桂芝 （吉林大学公共卫生学院卫生部放射生物重点实验室 长春 130021 ）摘要核糖核酸 ( RNA) 干扰技术是一个经典
的基因调控途径， 它可使与小片段干扰性 RNA 序列互补的 RNA 发生降解。 从其应用前景上说， 它会成为研究特定基因功能、 细胞内防御机制及维护 RNA 正常功能的重要工 具，RNA干扰技术也会被应用于放射医学研究领域， 成为辐射敏感性、 辐射效应及放射治疗等研究工作的有效工具。 关键词 核糖核酸干扰， 小片段干扰性核糖核酸中图分类号R811.5干扰技术 （ RNAinterfering ， RNAi ） 也被称之为 RNA沉寂 (RNA silencing) 或转录后基因沉寂
（ Postranscriptionalgenesilencing,PTGS ） 。 它 是一种由小的双链 RNA 分子引起与其序列互补的 单链发生降解的现象‘ l】。 早在 90 年代初 ，
Jorgensen 等‘ 刁 将产紫色素基因的 RNA 导人牵牛属植物体内以改良 花的颜色， 使紫色更深 ， 然而转染后 ，内源与外源产紫色素基因的表达都受抑制一花 朵颜色甚至变为白色 ， 当时将此现象称为共抑制( Co-suppression) 。 1 998 年， Fire 等‘ 如把反义 RNA 、正义RNA及两者混合物分别导人 C.elegans 体内观察 unc-22 基因的表达程度发现混合物的抑制效应极高，电泳检测表明： 在此抑制过程中起主要作用的是反义 RNA与正义 RNA结合形成的双链 RNA（Double-strandedRNA ． dsRNA ） ， 他们将此现象称为 RNAi 。 此后 ， 研究者陆续在锥虫、 果蝇 、 植物及哺乳动物细胞中观察到此现象， 并且发现它可 能是生物体维持基因 自 稳 、 对抗外源基因或 自 身异 常基因侵害的 自 我保护系统。 1siRNA 在RNAi 中的作用 RNAi是 通 过 小 片 段 干 扰 性 RNA(Small interferingRNA ， iRNA) 实现的， 并且 siRNA 在此过 程中 起向 导作用。 siRNA 是 9-23 个寡核苷酸形成的 双链 RNA分子， 在 3 ’ 一末端有两个突出的核苷酸，每一条链的 5’一端为磷酸基团， 3一端为羟基基团‘ 4l 。 当外源或内源性基因编码的长的双链 RNA (dsRNA) 进入体内 会激活生物机体内的Ⅲ型核酸酶蛋白 ( Dicer) 将其切割生成 siRNA 。 siRNA 与一 种具有核酸酶活性的复合物-RNA 诱导的沉默复 合体 （ RNA-induced silencing complex ， RISC ） 结合。
但此时的 RISC 还并不具有生物活性， 只有与 其结合的双链 siRNA 发生解链 ， 丢失其有意义链 ，RISC才表现为活化态 ， 具有了酶切活性， 降 解与反 义单链互补结合的 mRNA 靶序列 ， 完成 RNAj[5 】 。目 前还未识别参与 siRNA 解旋过程的酶， 但有研究 者认为[6]:siRNA 能进一步激活 Dicer 使其 N 端保 守的 RNA解旋结构域开放， 促进 siRNA 解旋， 是否 Dicer 具有此催化功能， 还有待实验进一步验证。 siRNA 不仅指导 RNA 的顺利进行 ， 而且也影响作用的特异性。 当 RNA 分子大于 50 个核苷酸时，在哺乳动物细胞中会引起非特异双链 RNA 依赖性效应 ( Nonspecificdouble-strandedRNA-dependentresponsse) ， 使基因组的表达普遍受到抑 制，这是由于长链 RNA 分子能激活双链 RNA 依赖性 蛋 白激 酶 (dsRNA-dependproteinkinase． RPKRs) 及 2’ ， 5 ’ 一寡聚腺苷酸合成酶的合成， 而后者均能导致非特异性翻译抑制及 RNA 降解‘ 7】。 只 有小于 30 个核苷酸的 siRNA 才能特异地识别靶 mRNA发生特异性降解。 Gitlin 等‘ 81 在将 Hela 细胞 感染脊髓灰质炎病毒后 ， 利用 siRNA 干扰特性对所 启动的细胞 内免疫作用进行研究时发现 ： 表现为国家自 然科学基金 ( 30270346) 资助第一作者： 沈波， 女， 1974 年 4 月出生， 1999 年毕业于山西医科大学， 临床医疗专业 ， 现攻读吉林大学放射生物专业博士学位通讯联系人 ： 鞠桂芝收稿日期： 初稿 2004-05-26 ， 修回 2004-07-05第22卷第 6期 2004 年 l2 月辐射研究与工艺学报 J. V01.22, No.6 December2004干扰技术 及 其 在 放 射 医 学 研 究 中 的 应 用沈波鞠桂芝核糖核酸 ( RNA) 干扰技术是一个经典的基因调控途径， 它可使与小片段干扰性 RNA 序列互补的 RNA发生降解。 从其应用前景上说， 它会成为研究特定基因功能、 细胞内防御机制及维护 RNA 正常功能的重要工具，效工具。关键词核糖核酸干扰， 小片段干扰性核糖核酸干扰技术 （ RNAinterfering ， RNAi ） 也被沉寂
（ Postranscriptionalgenesilencing,PTGS ） 。 它是一种由小的双链 RNA 分子
RNA干扰技术及其在放射医学研究中的应用
