RNA干扰技术__培训课件.ppt

2、研究信号传导通路的新途径 由于RNAi能高效特异地阻断基因的表达，可使其成为研究信号传导通路的良好工具。联合利用传统的缺失突变技术和RNAi技术可以容易地确定复杂的信号转导途径中相关基因的上下游关系及其作用。 RNAi技术较传统的转染实验简单、快速、重复性好，克服了转染实验中重组蛋白特异性聚集和转染效率不高的缺点，因此认为RNAi技术将可能成为研究细胞信号传导通路的新途径。 RNAi在医学方面的研究 1、利用RNAi建立疾病模型 传统的建立人类疾病动物模型是利用基因敲除和Cre-LoxPsystems方法，但是如果目的基因是小鼠发育必需基因的话，这些方法就会受到很大的限制。RNAi技术将是建立人类疾病动物模型的新的工具，随着该技术的发展，它可以通过使组织特异的基因功能灭活，获得疾病动物模型。 但是利用RNAi建立的疾病动物模型的性状持续时间不太长，而且不一定能被稳定遗传，还有其他问题有待继续研究。 2、基因治疗 利用RNAi技术可以特异抑制与疾病有关的内源性或外源性基因，而不会对个体的发育产生影响，这一特性为RNAi技术在基因治疗上的应用开创了广阔的前景，主要表现在： a、 RNAi在病毒感染性疾病中的应用 b、RNAi在抗HIV中的应用 c、RNAi在肿瘤治疗中的应用 RNAi治疗恶性肿瘤 （1）沉默癌基因 （2）促进癌细胞凋亡 用RNAi特异性地抑制癌基因癌相关基因或突变基因的过度表达，使这类基因保持在静默或休眠状态，从而有望用这种新的手段治疗各种恶性肿瘤 。 运用RNAi抑制抗凋亡蛋白表达，可以显著提高抑凋亡蛋白表达，从而促进细胞凋亡 。另外还可以在沉默多个抗凋亡基因的同时表达促凋亡蛋白。 4、RNAi在整形外科领域的应用前景 已证实N-Ras或BRAF的激活型突变是引发黑素瘤的主要病因，使用RNAi技术剔除黑素瘤细胞的BRAF表达，不仅抑制了肿瘤细胞生长，而且减弱了其侵袭能力，为黑素瘤基因治疗奠定了基础。 RNAi在药学方面的研究 利用RNAi进行药物研究，利用RNAi能够特异高效地抑制基因表达，获得去基因功能表型，能够在短时间内大规模筛选靶点，从而实现了在细胞水平和动物水平筛选药靶和评定药靶。 RNAi在被广泛应用于功能基因组研究确定了大量潜在的药物作用靶点的同时，也被证实其作为新一代基因治疗药物的可能性。 RNAi在植物学方面的研究 1、植物功能基因组的研究 由于RNAi具有高度的序列专一性和有效的干扰活力，可以特异地使某些基因沉默，从而获得功能丧失或降低突变。因此，它可以作为研究基因组学的一种有效工具。 Lawrence等曾用拟南芥着丝点甲基化相关的dsRNA，对拟南芥的四倍体进行RNA干扰，发现拟南芥的四倍体中对应的与甲基化有关的mRNA含量水平剧减。这些都可以证明RNAi技术是多倍体植物功能缺失突变很好的工具。 2、植物生长发育及新品种培育的研究 （1）利用RNAi技术可以创造一些优良的不育材料 雄性不育是高等植物生命活动的一个常见现象，在农业上有巨大的应用价值。Cigan等利用RNAi技术直接沉默玉米的花粉囊基因表达的启动子MS45，从而抑制花粉囊的形成，形成玉米的雄性不育株。 （2）利用RNAi技术可以使经济作物的作用成分含量增加或降低，可以提高作物的经济价值和利用效率。 张银波等利用RT-PCT技术克隆了油菜PEP基因片段并构建了对应于PEPASE基因的RNAi载体，以利用RNAi技术抑制PEPASE基因的表达，使代谢流偏向油脂合成，从而提高油菜籽粒中的油脂含量。 （3）RNAi技术可针对植物的一些表型进行改良，技丰富了植物的品种，尤其是对花卉品质的改良。 澳大利亚和日本的研究者使用RNAi技术沉默玫瑰中DRF基因，培育出了世界上唯一的蓝玫瑰 日本生物研究所使用RNAi技术诱导花色和类黄酮生物合成的关键酶查尔酮合成酶(CHS)基因沉默，成功地将花由原来的蓝色变为白色和粉色，创造了新的商品花卉。 RNAi发展展望 未发现RNAi之前，曾利用反义RNA与靶mRNA序列互补的特性来抑制其表型的发生，但由于反义RNA对内源性表达的基因抑制作用较弱，往往会产生一些过渡表型，易造成对基因功能判断错误，RNAi技术与之相比，特异性更高，作用更迅速，副反应小，在有效地沉默靶基因的同时，对细胞本身的调控系统也没有影响。 RNAi技术的应用，不仅能大大推动人类后基因组计划(蛋白组学)的发展，还有可能设计出RNAi芯片，高通量地筛选药物靶基因，逐条检测人类基因组的表达抑制情况来明确基因的功能，并且它还将应用于基因治疗、新药开发、生物医学研究等领域，用RN