RNA干扰在动物病毒病治疗上的应用

RNA干扰(RNAi)是近年来发现的由双链小RNA(siRNA)介导的以序列特异性方式诱导同源mRNA降解的新技术。由于其特异性和有效性,已被认为是一种重要的特异性基因阻断技术,在抗病毒研究中已取得很大成果。内源性RNAi机制在低等动物中的病毒免疫作用已经明确,但在高等动物病毒感染中的研究仍处于讨论阶段。因此,通过人工方法在高等动物体内建立有效的RNAi体系来抵抗病毒已成为国内外学者的研究重点之一。近来,将RNA干扰技术应用于许多病毒性疾病的治疗性研究均取得了显著的基因沉默效果,为高等动物病毒病的预防和治疗开辟了一条新途径。论文就RNAi的作用机制和其在动物病毒病治疗上的应用进行了综述。     

马立克氏病毒1.8-kb mRNA对其上游双向启动子活性的影响

构建了针对1.8-kb mRNA基因簇潜在阅读框的RNA干扰质粒pP(1.8-kb-RNAi).将该质粒与包含其上游双向启动子的质粒pP(pp38)-CAT和pP(1.8-kb)-CAT共转染鸡胚成纤维细胞(CEF)和MDV rMd5感染的CEF(rMd5-CEF),48 h后,通过测定转染细胞裂解液中氟霉素乙酰转移酶(CAT)的活性确定1.8-kb mRNA被干扰后对双向启动子活性的影响.结果显示,利用pP(1.8-kb-RNAi)质粒干扰1.8-kb mRNA,可以使其上游双向启动子两个方向的活性均显著下降(P<0.01),其中1.8-kb mRNA方向下跌29.5%,pp38方向下跌25.0%.本研究结果证明了1.8-kb mRNA对其上游双向启动子活性有增强作用.     

二化螟dsRNA降解酶基因的克隆与表达分析

为解析二化螟Chilo suppressalis体内参与降解双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)的关键核酸酶的功能,克隆二化螟不同的非专一性核酸酶（non-specific nuclease,NUC）基因,并对这些基因进行生物信息学分析和组织定量表达分析,同时对dsRNA降解酶（dsRNA degrading nuclease,dsRNase）活力的组织分布进行研究。结果显示,共克隆获得5个NUC基因,其中有4个编码dsRNase亚家族基因（CsdsRNase1～CsdsRNase4）和1个编码Endonuclease G亚家族基因（CsEndoG）。5个NUC基因的开放阅读框核苷酸序列长度范围为828～1 338 bp,编码275～445个氨基酸残基,其分子量大小为31.68～49.57 kD,预测等电点为5.48～9.42。CsdsRNase1和CsdsRNase2含有信号肽序列,两者相似度极高,且与家蚕Bombyx mori和斜纹夜蛾Spodoptera litura中具有dsRNA降解酶活力的dsRNase同源聚类;CsdsRNase1和CsdsRN...     

油菜PEPase基因的克隆及其对应RNAi载体的构建

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPase)是控制油菜蛋白质/油脂含量比例的一个关键酶.采用RT-PCR方法从甘蓝型油菜中双4号中扩增出PEPase基因cDNA片段,与已发表的PEPase基因(登录号为D13987)序列同源性为98%.根据RNA 干扰(RNAi)目标序列的选取原则选取两段长度约为400bp的DNA序列,分别克隆到RNAi载体pHBM1301中,构建了油菜中对应于PEPase基因的RNAi载体pHBM1301-PEP1和pHBM1301-PEP2.     

利用shRNA真核表达载体干涉雌性鸡胚性腺中芳香化酶基因(CYP19A1)的表达

本研究通过把构建的短发夹结构RNA(shRNA)真核表达载体导入鸡胚,检测鸡胚性腺分化期质粒载体在鸡胚体内代谢情况及雌性鸡胚性腺中芳香化酶基因(CYP19A1)mRNA表达效率,进而探讨利用该方法在鸡胚体内进行特定基因干涉的可行性.实验针对CYP19A1基因构建了4条特异性表达载体,一条非特异性表达载体.每个实验组选取45个新鲜种蛋作为实验材料进行胚盘下腔注射,并设立空白对照组.鸡胚发育12d时,检测各处理组鸡胚肝脏组织中质粒存在情况,并取其左侧性腺组织进行目标基因的荧光定量分析.研究结果表明,导入组在12日胚龄时所有鸡胚基因组中均可检测到绿色荧光蛋白基因(EGFP);荧光定量结果显示,导入特异性表达载体cyp-580、cyp-1083和cyp-1295后,对应雌性鸡胚性腺CYP19A1 mRNA表达效率显著低于空白对照组,干涉效率分别为:73％、52％和85％;特异性表达载体cyp-1403组CYP19A1mRNA表达效率与空白对照组相比有所降低但无显著性差异.本实验为诱导鸡胚性反转提供了新方法并建立了鸡胚发育期特定基因体内干涉新平台.     

Transgenic sorghum with suppressed synthesis of kafirin subclasses: Effects on flour and dough rheological characteristics

Arising from work showing that conventionally bred high protein digestibility sorghum types have improved flour and dough functionality, the flour and dough properties of transgenic biofortified sorghum lines with increased protein digestibility and high lysine content (TG-HD) resulting from suppressed synthesis of several kafirin subclasses, especially the cysteine-rich γ-kafirin, were studied. TG-HD sorghums had higher flour water solubility at 30 °C (p < 0.05) and much higher paste viscosity (41% higher) than their null controls (NC). TG-HD doughs were twice as strong as their NC and dynamic rheological analysis indicated that the TG doughs were somewhat more elastic up to 90 °C. CLSM of doughs and pastes indicated that TG-HD had a less compact endosperm protein matrix surround the starch compared to their NC. The improved flour and dough functional properties of the TG-HD sorghums seem to be caused by reduced endosperm compactness resulting from suppression of synthesis of several kafirin subclasses which modifies protein body and protein matrix structure, and to improved protein-starch interaction through hydrogen bonding specifically caused by reduction in the level of the hydrophobic γ-kafirin. The improved flour functionality of these transgenic biofortified sorghums can increase their commercial utility by complementing their improved nutritional quality.     

猪生长抑素Ⅱ型受体基因(SSTR2)shRNA的构建与筛选

生长激素(GH)是调控动物生长的重要激素,GH分泌水平的高低主要受正性调控因子生长激素释放因子(GRF)和负性调控因子生长抑素(SS)的双向调节。SS通过生长抑素受体(somatostatin receptor,SSTR)发挥作用,减少GH的分泌水平。本研究设计了3条SSTR2的短发夹RNA(shRNA),构建猪(Sus scrofa)SSTR2真核表达质粒(pcDNA3.1(-)-SSTR2)和SSTR2慢病毒RNA干扰质粒(pshRNA-copGFP lentivector,LV-shRNA),并共转染中国仓鼠(Cricetulus griseus)卵巢细胞系(CHO),通过对转染细胞的荧光观察、Real-time PCR和酶联免疫法(ELISA)检测,结果表明,CHO转染细胞中猪SSTR2 mRNA表达水平不同程度的抑制,分别为90.4%、28.3%和86.3%,(P<0.05)。其中,LV-shRNA1表现出最高的沉默效率:转染效率在80%左右时,猪SSTR2mRNA水平沉默效率为90.4%,蛋白质水平降低了33.3%。本研究成功地筛选到了降低猪SSTR2基因表达的shRNA,为利用shRNA技术下调动物基因表达,构建转基因模型提供思路。     

双链RNA干扰技术在毛状根体系中对何首乌芪合酶基因Fm STS功能研究中的应用

[目的]将双链RNA介导的基因沉默与发根农杆菌瞬间表达渗入相结合,为植物功能基因的研究提供一套有效的方法。[方法]构建含gfp基因、CaMV 35S启动子及基于何首乌中芪合酶Fm STS基因序列设计的双链RNA的干扰重组质粒pBIN-35S-正向-反向-GFP(干扰),并将其与空白表达质粒pBIN-35S-GFP(空白)分别导入野生型发根农杆菌MSU440中,转化何首乌无菌苗的叶片,诱导生成毛状根。[结果]双链RNA介导的芪合酶Fm STS基因表达沉默,空白对照组二苯乙烯苷含量为2.18 mg/g,是双链RNA干扰组(0.65 mg/g)的3倍多。[结论]应用dsRNA介导的RNAi能有效沉默何首乌Fm STS基因,芪合酶Fm STS基因是何首乌中二苯乙烯苷合成代谢的关键酶基因。