RNA干扰的研究方法

RNA干扰(RNAi)技术是把与内源mRNA编码区同源的小片段外源双链RNA(doublestranded RNA)导入细胞中,导致特定基因表达沉默的一种技术.本文简要描述了RNAi的起源、原理、在动物方面的应用领域;主要叙述了RNAi技术的机制以及siRNA试验步骤,包括siRNA的设计、合成、检测方法等;比较了各种方法的特点.     

慢病毒介导的RNAi靶向NDVP基因抑制其在CEF上的复制

通过研究慢病毒介导的RNA干扰靶向新城疫病毒P基因抑制其在鸡胚成纤维细胞上的复制,从而为新城疫病毒的抗病毒研究奠定基础。①针对NDVP基因设计siRNA干扰序列,构建慢病毒（lentivirus）介导的RNAi重组载体;②携带有siRNA表达元件重组慢病毒包装及其滴度测定;③包装后重组慢病毒接种CEF细胞并接毒NDV,48h分别进行Realtime RT-PCR和NDV滴度测定,并观察细胞病变情况。结果表明,本研究针对NDVNA-1株P基因2个RNAi靶位（位于开放阅读框的641和827位）设计的RNAi641和RNAi-827,对病毒复制具很强的抑制效果,且641位的重要性大于827位．     

不同动物促生长剂对黄鸡色素沉积作用的研究

最近的一系列研究发现 ,某些动物促生长剂对促进类胡萝卜素在内的大分子在消化道内的吸收有特殊增强作用 (Ｗｉｃｈｅｒ等 ,1 977;Ｍｏｒｉｔａ等 ,1 994;Ｔｏｚａｋｉ,1 998;Ｙａｍａｍｏｔｏ等 ,1 994;Ｇｏｔｏｈ等 ,1 995;陈波等 1 999)。本试验的目的是以类胡萝卜素为研究对象 ,比较 3种动物促生长剂对大分子在动物肠道吸收的促进作用 ,并初步探讨其作用机理。1　材料与方法1 1　试验动物　本试验选用 40 0羽 1 7日龄健康商品代黄羽肉鸡 (安卡红×江村黄杂交 ) ,平均体重 2 4 0ｇ,试验分 5个组 ,每组设 4个重复 ,每个重复 2 0羽。1 2…     

RNA干扰技术应用研究进展

RNA干扰技术作为一个强有力的反向遗传学工具,不仅为抑制基因表达提供了高效、特异性的手段,而且为基因功能研究、抗病毒感染研究和基因治疗研究提供了重要的技术方法。本文就近年来RNA干扰技术在动物抗病毒感染研究、动物基因组学研究及转基因动物等方面的应用最新进展作一简述。     

哺乳动物RNAi抗病毒机制研究进展

RNAi是由双链小RNA(siRNA)介导的以序列特异性方式诱导同源mRNA降解的一种新技术,由于其特异性和高效性,已成为当前广泛应用的特异性基因阻断技术。虽然内源性RNAi机制在果蝇、秀丽隐杆线虫、拟南芥等低等动植物中的抗病毒侵染作用已较为明确,但在高等动物尤其在哺乳动物抗病毒感染中的研究一直处于探讨阶段。近期,《Science》等顶级学术期刊上,连续发表将RNAi应用于哺乳动物病毒性疾病的治疗性研究。发现去除病毒中的抑制蛋白,乳鼠体内产生大量内源性siRNA并对病毒进行攻击,且成功抑制病毒扩增,使得乳鼠存活。研究结果均证明RNAi在哺乳动物中也具有抗病毒功能,从而为高等动物病毒病的预防及治疗开辟了一条新途径。本文简单回顾RNAi的抗病毒作用机制,叙述RNAi在哺乳动物水平上的研究情况,尤其是近期应用RNAi在小鼠以抵抗病毒对机体的感染和相关应用与安全性问题取得的新进展。     

RNA干扰的实验方法及应用

<正>RNA干扰(RNA interference,RNAi)就是把与内源mRNA编码区同源的长度为19～23bp的外源双链RNA(double stranded RNA,dsRNA)导入细胞中,通过一系列细胞内反应引发细胞中相应mRNA的降解,从而导致特定基因表达沉默的一种技术;是真核生物中普遍存在的抵抗病毒入侵,抑制转座子活性及基因表达的监控机制。     

MEF2C基因RNA干扰质粒的构建及干扰效率测定

为了构建猪MEF2C基因的RNA干扰重组质粒,并筛选出最佳干扰效率的序列,本试验采用RNAi技术,设计并合成了3条针对猪MEF2C基因的RNA干扰序列,构建了RNA干扰重组质粒(命名为siRNA-1,siRNA-2,siRNA-3),将其转染到小鼠C2C12细胞,并用实时定量PCR检测细胞中MEF2C基因mRNA的表达,Western blot测定细胞中MEF2C基因蛋白的表达。结果表明:重组质粒经PCR扩增后显示产物大小与预期一致,产物经双酶切及测序鉴定该序列与NCBI提供的序列一致。重组质粒转染C2C12细胞后,MEF2C基因mRNA表达受到不同程度抑制,抑制率分别为(33.67±2.51)%、(21.00±3.60)%、(71.67±4.04)%。Western blot结果表明MEF2C基因蛋白表达受到不同程度抑制,抑制率分别为(47.33±0.05)%、(38.25±0.16)%、(67.27±0.12)%。本试验成功构建猪MEF2C基因干扰重组质粒,最终确定干扰质粒(siRNA-3)具有最佳干扰效果,证实MEF2C基因的干扰质粒能有效抑制目的基因mRNA和蛋白的表达,为探讨该基因与肌肉肉质性状的关系提供理论基础。     

沉默羊传染性脓疱皮炎病毒DNA聚合酶基因的RNAi载体的构建

为了构建用于沉默羊传染性脓疱皮炎病毒(Orf virus,ORFV)DNA聚合酶基因的2种载体,试验选择病毒复制所必需的DNA聚合酶基因作为干扰靶基因,并设计靶基因的扩增引物,经PCR扩增后测序;随后,与Check2载体分别经PmeⅠ和NotⅠ双酶切,酶切后连接产生Check2-靶基因(Check2-D)重组质粒;然后,利用公用网站按照RNAi序列设计的原则,设计RNAi靶点序列并合成靶序列的Oligo DNA,退火形成双链DNA,与经XhoⅠ和HpaⅠ酶切后的pll3.7载体连接产生pll3.7-shRNA质粒;最后,利用磷酸钙法进行pll3.7-shRNA质粒和Check2-D质粒共转染293T细胞,利用双荧光检测系统试剂盒检测其RNA干扰效果。结果表明:成功构建了pll3.7-shRNA质粒和Check2-靶基因重组质粒,干扰效果最好,可达到91.0%。     

RNAi技术——一项使特异基因表达沉默的新技术

RNAi技术是新近发展起来的一种使特异基因表达沉默的方法 ,这项技术还处于起步阶段。本文对RNAi技术的概念、作用机制和应用前景等方面作了介绍。     

重组鸡β-防御素6基因的表达和生物学特性的研究

从鸡骨髓细胞中分离提取总RNA,经过RT-PCR扩增出鸡β-防御素-6(AvBD6)基因.经克隆测序表明扩增出的cDNA碱基数为204 bp,编码68个氨基酸残基.根据已发现的禽β-防御素和鼠β-防御素-6的氨基酸序列构建系统进化树.发现鸡AvBD6氨基酸序列与鸡AvBD7氨基酸序列同源性最高,为62.7%.将该基因克隆到大肠杆菌原核表达载体pGEX-6p-1上,进行原核表达.SDS-PAGE电泳表明,表达的重组鸡AvBD6融合蛋白分子量约为32 ku.对该重组蛋白进行纯化与体外抗菌活性的测定.结果表明,重组鸡AvBD6融合蛋白对多杀性巴氏杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽胞杆菌有较高抗菌活性,对大肠杆菌的抗菌活性较弱,对猪霍乱沙门氏菌无抗菌活性.重组鸡AvBD6蛋白对上述细菌的最小抑菌浓度范围为31.25μg/mL～250 μg/mL.此外,重组鸡AvBD6蛋白对温度和酸碱度有较高的稳定性.     

禽源U6启动子介导鸡马立克氏病病毒gI、gE基因特异siRNA的筛选及干扰活性鉴定

为筛选鸡马立克氏病病毒(MDV)gI、gE基因特异性siRNA,本研究以鸡胚成纤维细胞(CEF)的DNA为模板,扩增禽源cU6-3启动子序列,并合成针对gI和gE基因各5个靶位点的10条shRNA序列.通过重叠PCR将cU6-3启动子与shRNA融合扩增制备shRNA表达盒,将制备的shRNA表达盒分别与重组质粒pEGFP-gI或pEGFP-gE共转染CEF细胞,并根据荧光显微镜观察和流式细胞仪检测结果评价siRNA抑制融合荧光蛋白表达的效率.结果表明,gI和gE基因的抑制效率为10%～80%.分别将其中抑制效率最高的一条shRNA插入pGEM-T载体中构建重组表达质粒pcU6-shgI735和pcU6-shgE936,通过不同细胞系稳定干扰试验和抑制病毒复制试验评价其干扰活性.结果显示,pcU6-shgI735和pcU6-shgE936能够明显抑制融合蛋白的表达及MDV在CEF细胞中的增殖,并且禽源U6启动子构建的表达盒在禽源细胞(DF1)中的活性比在哺乳动物细胞(Vero、MDCK)的活性高1.21～1.45倍.本研究鉴定获得了gI和gE基因的特异性siRNA,筛选出能够抑制MDV复制的靶位点,为MDV基因的功能和抗MDV病毒研究奠定了基础.     

捻转血矛线虫Hc38基因RNA干扰效果

将构建人目的片段的RNAi重组载体转入经过遗传修饰的大肠杆菌,诱导表达dsRNA后饲喂线虫进行基因功能研究,最早是由Fire在秀丽新杆线虫上描述.     

Suppression of bovine viral diarrhea virus replication by small interfering RNA and short hairpin RNA-mediated RNA interference

Bovine viral diarrhea virus (BVDV) is a ubiquitous viral pathogen that affects cattle herds' worldwide causing significant economic loss. The current strategies to control BVDV infection include vaccination (modified-live or killed) and control of virus spread by enhanced biosecurity management, however, the disease remains prevalent. With the discovery of the sequence-specific method of gene silencing known as RNA interference (RNAi), a new era in antiviral therapies has begun. Here we report the efficient inhibition of BVDV replication by small interfering (siRNA) and short hairpin RNA (shRNA)-mediated gene silencing. siRNAs were generated to target the 5' non-translated (NTR) region and the regions encoding the C, NS4B and NS5A proteins of the BVDV genome. The siRNAs were first validated using an EGFP/BVDV reporter system and were then shown to suppress BVDV-induced cytopathic effects and viral titers in cell culture with surprisingly different activities compared to the reporter system. Efficient viral suppression was then achieved by bovine 7SK-expressed BVDV-specific shRNAs. Overall, our results demonstrated the use of siRNA and shRNA-mediated gene silencing to achieve efficient inhibition of the replication of this virus in cell culture.     

Reduction of infectious bursal disease virus replication by shRNAs targeting the VP1 and VP2 genes driven by chicken U6 promoter

Infectious bursal disease virus (IBDV) causes a highly contagious and immunosuppressive disease in young chickens and results in considerable economic losses for the poultry industry. To suppress the replication of IBDV, two short hairpin RNAs (shRNAs) were designed for targeting the VP1 and VP2 genes of IBDV. Recombinant plasmids carrying each shRNA or two shRNAs were constructed based on vector pSilencer2.1-U6 in which the human U6 promoter was replaced with chicken U6 promoter. In chicken embryo fibroblasts, transfection with these shRNA plasmids 24 h before infection with IBDV B87 reduced 50% tissue culture infectious doses (TCID₅₀) from 10^8.75 TCID₅₀/0.1 mL to 10^3.75–10^1.0 TCID₅₀/0.1 mL. In 10-day old specific pathogen-free (SPF) chicken embryos, incubation with a mixture of IBDV B87 and a shRNA plasmid via the allantoic cavity resulted in 100% mortality and high IBDV virus titer in the control group but 25–0% mortality and near normal embryo development in the specific shRNA groups; additionally, IBDV VP1 and VP2 mRNA levels were reduced by 72–95% in the shRNA groups as compared with the control groups. When challenged with a virulent strain IBDV GX8/99, 14-day-old chickens pre-treated with the single shRNA plasmids or the dual shRNA plasmid showed approximately 70% or 90% survival at 5 days post-challenge while those pre-treated with control plasmid or saline had less than 5% survival. The current study suggests that two IBDV shRNAs expressed by a plasmid under chicken U6 promoter could effectively and synergistically reduce IBDV replication in vitro and in vivo.     

靶向VP1和VP2双拷贝shRNA重组表达质粒抑制传染性法氏囊病病毒复制的研究

为抑制传染性法氏囊病病毒(IBDV)的复制,本研究构建了靶向IBDV VP1和VP2基因的鸡双向U6启动子(chU6)双拷贝shRNA重组表达质粒pchU6-shRNA12,将其转染鸡胚成纤维细胞(CEF),再接种IBDV,72 h后,未出现细胞病变(CPE),病毒滴度小于101 TCID50/0.1mL;而转染空质粒和未转染两个对照组均出现明显的CPE,病毒滴度均达到108.75 TCID50/0.1 mL.此外,将pchU6-shRNA12与IBDV混合,接种于10日龄SPF鸡胚尿囊腔,96 h后,鸡胚发育正常,病毒滴度小于101 ELD5,0/0.1 mL,实时荧光定量RT-PCR检测VP1和VP2基因,比单纯接种IBDV组分别降低92％和95％;而含有空质粒和不含质粒两个对照组鸡胚则全部死亡,病毒滴度均达到107.00 ELD50/0.1mL.本研究结果表明,chU6启动子在双拷贝shRNA表达质粒pchU6-shRNA12中能高效驱动双拷贝shRNA的转录,生成的siRNA在CEF(in vitro)和鸡胚体内(in vivo)均能有效抑制IBDV的复制.