基因诊断与基因治疗-生物化学.pptVIP

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* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * (三)干扰RNA 1.RNA干扰现象 RNA干扰(RNA interference, RNAi)是一种由双链RNA诱发的基因沉默现象。在此过程中,与双链RNA有同源序列的信使RNA(mRNA)被降解,从而抑制该基因的表达。有义RNA(sense RNA)或反义RNA(antisense RNA)均能抑制线虫基因的表达,双链RNA比单链RNA更为有效。这与传统上对反义RNA技术的解释正好相反。而且其抑制基因表达的效率比反义RNA至少高2个数量级。 2.RNA干扰的机制 RNA干扰过程主要有2个步骤: (1)小干扰性RNA(siRNA) (2)siRNA与细胞内的某些酶和蛋白质形成复合体,称为RNA诱导的沉默复合体(RNA-induced silencing complex, RISC)。 该复合体可识别与siRNA有同源序列的mRNA,并在特异的位点将该mRNA切断 长双链RNA被细胞内的双链RNA特异性核酸酶Dicer切成21~23个碱基对的短双链RNA,称为小干扰性RNA(small interfering RNA,siRNA) RNA干扰机制示意图 研究基因功能的新工具? 由于 RNA干扰技术具有高度的序列专一性和有效的干扰能力,可以使特定基因沉默或功能丧失,因此可以作为功能基因组学的一种强有力的研究工具。 ? RNA干扰技术能够在哺乳动物中抑制特定基因的表达,建立多种表型;抑制基因表达的时间可以控制在发育的任何阶段。 1. 体外化学合成; 2.用质粒载体或病毒载体可在细胞内稳定地生成。 siRNA的产生 四、基因治疗的应用研究 (一)遗传病的基因治疗研究 (一)遗传病基因治疗必须符合以下要求 1.在DNA水平明确其发病原因及机制; 2.必须是单基因遗传病,而且属隐性遗传; 3.该基因的表达不需要精确调控; 4.该基因能在一种便于临床操作的组织细胞中表达并发挥其生理作用; 5.该遗传病不经治疗将有严重后果(如不治疗难以存活等)。可供选择并符合上述4条以上要求的不过只有30余种遗传病。 腺苷脱氨酶(ADA)和嘌呤核苷磷酸化酶 (PNP)缺乏症 珠蛋白生成障碍性贫血和血红蛋白病 血友病和其他血浆蛋白缺乏症 苯丙酮酸尿症和其他先天性代谢缺陷病 莱-纳(Lesch-Nyhan)综合征 家族性高胆固醇血症 囊性纤维化病 目 录 (二)恶性肿瘤基因治疗研究 (1)通过基因置换和基因补充,导入多种抑癌基因以抑制癌症的发生、发展和转移; 肿瘤发生是一个极为复杂的过程,许多基因的突变会导致肿瘤的发生。 (2)抑制癌基因的活性,通过干扰癌基因的转录和翻译,发挥抑癌作用; (3)增强肿瘤细胞的免疫原性,通过对肿瘤组织进行细胞因子修饰,刺激机体免疫系统产生对肿瘤细胞的溶解和排斥反应; (4)通过导入“自杀基因”杀伤癌细胞。 肿瘤基因治疗的常用方法 ?基因干预技术:通过基因干预,抑制肿瘤细胞中过度表达的癌基因,从而降低其恶性表型。 ?自杀基因治疗:直接杀死肿瘤细胞。 ?肿瘤的免疫基因治疗:激发机体肿瘤免疫效应或提高免疫效应细胞功能。 ?提高化疗效果的辅助基因治疗: 药物增敏基因治疗; 耐药基因治疗。 自杀基因治疗 基本原理:向肿瘤细胞内导入某些真核细胞中不存在的酶基因(自杀基因),这些基因表达的特异性酶可以催化对真核细胞无毒或低毒的药物前体,转变为具有抑制核酸合成效应的抗代谢药物,进而选择性地使转染了“自杀基因”的肿瘤细胞“自杀”。 自杀基因治疗是目前肿瘤基因治疗领域中的研究热点之一。 肿瘤的免疫基因治疗 激发机体肿瘤免疫效应或提高免疫效应细胞功能为目的的一种肿瘤基因治疗方法。 主要包括: 细胞因子(或受体)基因治疗; 抗原抗体基因治疗。 临床上对肿瘤患者进行化疗时,通常面临两大难题: (1)患者机体内的肿瘤细胞对化疗药物的敏感程度存在差异,特别是某些经过多次化疗的患者,其体内的肿瘤细胞已经产生了多药耐药性,对多种化疗药物产生交叉耐受,最终导致化疗失败。 (2)大剂量的化疗可能导致患者的正常细胞,特别是骨髓造血细胞的功能受到抑制。 药物增敏

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