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医学研究

siRNA

日期:2010年12月28日 09:08

摘要:

    2009年,国内生物医药的突破之年。不仅有干细胞发现的新突破,还有转基因作物政策的新举措。


    Small interfering RNA (siRNA):是一种小RNA分子(~21-25核苷酸),由Dicer(RNAase Ⅲ家族中对双链RNA具有特异性的酶)加工而成。SiRNA是siRISC的主要成员,激发与之互补的目标mRNA的沉默。

siRNA原理

        siRNA是RNAi途径中的中间产物,是RNAi发挥效应所必需的因子。siRNA的形成主要由Dicer和Rde-1调控完成。由于RNA 病毒入侵、转座子转录、基因组中反向重复序列转录等原因,细胞中出现了dsRNA,Rde-1(RNAi缺陷基因-1)编码的蛋白质识别外源dsRNA,当dsRNA达到一定量的时候,Rde-1引导dsRNA与Rde-1编码的Dicer(Dicer是一种RNaseIII 活性核酸内切酶,具有四个结构域:Argonaute家族的PAZ结构域,III型RNA酶活性区域,dsRNA结合区域以及DEAH/DEXHRNA解旋酶活性区)结合,形成酶-dsRNA复合体。在Dicer酶的作用下,细胞中的单链靶mRNA(与dsRNA具有同源序列)与dsRNA的正义链互换,原来dsRNA中的正义链被mRNA代替而从酶-dsRNA复合物中释放出来,然后,在ATP的参与下,细胞中存在的一种RNA诱导的沉默复合体RNA-induced silencing complex (RISC,由核酸内切酶、核酸外切酶、解旋酶等构成,作用是对靶mRNA进行识别和切割)利用结合在其上的核酸内切酶的活性来切割dsRNA上处于原来正义链位置的靶mRNA分子中与dsRNA反义链互补的区域,形成21-23nt的dsRNA小片段,这些小片段即为siRNA。RNAi干涉的关键步骤是组装RISC和合成介导特异性反应的siRNA蛋白。siRNA并入RISC中,然后与靶标基因编码区或UTR区完全配对,降解靶标基因,因此说siRNA只降解与其序列互补配对的mRNA。其调控的机制是通过互补配对而沉默相应靶位基因的表达,所以是一种典型的负调控机制。siRNA识别靶序列是有高度特异性的,因为降解首先在相对于siRNA来说的中央位置发生,所以这些中央的碱基位点就显得极为重要,一旦发生错配就会严重抑制RNAi的效应。

siRNA特点:

1. 长度约在22nt左右。
2. 依赖Dicer酶的加工,是Dicer的产物,所以具有Dicer产物的特点。
3. 生成需要Argonaute家族蛋白存在。
4. 是RISC组分。
5. siRNA合成是由双链的RNA或RNA前体形成的。
6. siRNA是人工体外合成的,通过转染进入人体内,是RNA干涉的中间产物。
7. 结构上, siRNA是双链RNA。
8. 在Dicer酶的加工过程中, siRNA对称地来源于双链RNA的前体的两侧臂。
9. 在作用位置上, siRNA可作用于mRNA的任何部位。
10. 在作用方式上, siRNA只能导致靶标基因的降解,即为转录水平后调控。
11. siRNA不参与生物生长,是RNAi的产物,原始作用是抑制转座子活性和病毒感染。

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