《RNAi技术原理》课件.pptVIP

*******************RNAi技术原理RNA干扰(RNAi)是一种生物学过程，细胞使用双链RNA(dsRNA)来沉默基因表达。RNAi在许多生物学研究领域中具有广泛的应用，包括基因功能研究、药物开发和生物技术。RNAi技术是什么?基因沉默RNA干扰(RNAi)是一种生物学过程，可以沉默基因表达。双链RNARNAi通过双链RNA(dsRNA)的引入来启动，dsRNA可作为触发基因沉默的信号。降解dsRNA被细胞中的酶切成小片段，这些小片段与目标mRNA结合并降解它。RNAi技术的发现与发展11990年美国科学家发现线虫体内存在一种名为RNA干扰的现象，证明双链RNA可以沉默特定基因的表达。这是RNAi技术研究的开端。21998年科学家证实RNAi现象广泛存在于真核生物中，揭示了RNAi技术在生物学研究中的巨大潜力。32006年三位科学家因发现RNAi机制获得诺贝尔生理学或医学奖，标志着RNAi技术研究进入新的发展阶段。RNAi技术的主要机理11.双链RNA的引入外源双链RNA进入细胞，启动RNAi途径。22.Dicer酶的切割Dicer酶识别并切割双链RNA，产生siRNA片段。33.RISC复合体的形成siRNA与RISC复合体结合，并引导其识别靶mRNA。44.靶mRNA的降解RISC复合体切割靶mRNA，导致其降解，从而抑制基因表达。双链RNA的来源内源性dsRNA细胞本身基因组中产生的dsRNA，比如反转录转座子或病毒感染时产生的dsRNA。外源性dsRNA由人工合成的dsRNA，可以是人工设计的siRNA、shRNA，也可以是病毒载体或其他递送系统携带的dsRNA。细胞内dsRNA细胞本身基因组中产生的dsRNA，比如反转录转座子或病毒感染时产生的dsRNA。外源性dsRNA由人工合成的dsRNA，可以是人工设计的siRNA、shRNA，也可以是病毒载体或其他递送系统携带的dsRNA。双链RNA的识别RNAi途径中的关键步骤细胞内存在专门的识别系统，能够快速识别并结合双链RNA。双链RNA结合蛋白细胞内有多种蛋白参与双链RNA识别，如RDE-1、DCR-1、AGO1等。识别机制这些蛋白可以识别双链RNA的特定结构，例如双链RNA的末端、长度和序列等。识别效率双链RNA的识别效率会影响RNAi的效果，不同的双链RNA序列识别效率不同。Dicer酶的作用切割双链RNADicer酶是一种核酸内切酶，它能够识别并切割双链RNA，生成长度为21-25个碱基对的siRNA。siRNA的产生siRNA是RNA干扰过程中重要的介质，它可以与RISC复合体结合，并引导RISC复合体识别并降解靶mRNA。RISC复合体的形成RISC复合体是指RNA诱导沉默复合体，它是执行RNAi的关键执行者。它由多种蛋白质组成，包括Argonaute蛋白、Dicer酶和一些辅助因子。1双链RNA识别Dicer酶识别双链RNA并将其切割成siRNA2siRNA结合siRNA与Argonaute蛋白结合3RISC复合体形成Argonaute蛋白与其他辅助因子结合形成完整的RISC复合体RISC复合体形成后，它将与靶mRNA结合，并通过降解或抑制靶mRNA的翻译来沉默基因的表达。RISC复合体识别靶mRNA1碱基配对RISC复合体中的siRNA与靶mRNA的互补序列进行碱基配对。2完全配对完全配对会导致靶mRNA降解。3部分配对部分配对会导致靶mRNA翻译抑制。RISC复合体是一个多蛋白复合体，包含siRNA和Argonaute蛋白。siRNA的引导链与靶mRNA的互补序列进行碱基配对，如果配对完全，Argonaute蛋白会切割靶mRNA，导致其降解；如果配对不完全，Argonaute蛋白会抑制靶mRNA的翻译，降低蛋白质的表达。靶mRNA的降解过程1RISC结合RISC复合体与靶mRNA结合，识别并结合到靶mRNA上的特定序列。2切割降解RISC复合体中的核酸酶切割靶mRNA，将其降解成小的片段。3翻译抑制降解后的靶mRNA无法被翻译成蛋白质，从而抑制了靶基因的表达。4清除过程降解后的mRNA片段会被细胞内的酶降解，最终被清除。RNAi技术通过抑制靶基因的表达来发挥作用。这主要是通过降解靶mRNA来实现的。RISC复合体识别并结合到靶mRNA上的特定序列，然后切割降解靶mRNA。RNAi技术的特点高度特异性RNAi技术能够特异性地识别并降解靶基因的mRNA，从而实现对特定基因的沉默