rna干擾與鼻咽癌的研究進(jìn)展

《rna干擾與鼻咽癌的研究進(jìn)展》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、RNA干擾與鼻咽癌的研究進(jìn)展【摘要】RNA干擾（RNAi）是利用雙鏈小片段RNA高效、特異性地降解細(xì)胞內(nèi)同源mRNA，阻斷體內(nèi)基因表達(dá)，使細(xì)胞出現(xiàn)靶基因缺失的表型［1］。近幾年，RNA干擾研究在國內(nèi)外迅速開展，并且擴(kuò)大到許多方面，如抑制病毒的研究、抑制多藥耐藥基因的表達(dá)、在人體寄生蟲研究中的應(yīng)用、基因治療、腫瘤研究等。而鼻咽癌的發(fā)病機(jī)制與許多致病因素有關(guān)，實(shí)驗(yàn)研究表明RNAi可以通過多種途徑影響鼻咽癌細(xì)胞的生長，因此RNAi可能為鼻咽癌治療提供新的方法。【關(guān)鍵詞】RNA干擾鼻咽腫瘤小干擾RNA1RNAi的基本過程和作用機(jī)制RNA干擾(RNAinterference，RNA

2、i)是由雙鏈RNA(doublestrandedRNA，dsRNA)介導(dǎo)、特異性地降解相應(yīng)序列的mRNA，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄后水平的基因沉默(posttranscriptionalgenesilencing，PTGS)現(xiàn)象，具有高效性和高度特異性，已成為基因功能研究中的一種快速、簡便的新方法。目前主要有3種作用機(jī)制形式，即轉(zhuǎn)錄水平、翻譯水平和轉(zhuǎn)錄后水平。其中轉(zhuǎn)錄后水平是RNAi在各種生物中實(shí)現(xiàn)的主要方式。1.1轉(zhuǎn)錄水平其干擾機(jī)制是通過改變靶基因染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，使其基因轉(zhuǎn)錄受限，關(guān)閉表達(dá)系統(tǒng)。dsRNA被降解成2123個(gè)核苷酸長的小片段RNA時(shí)，這些小的RNA分子在細(xì)胞核內(nèi)可以誘導(dǎo)

3、組蛋白H3的基因及相應(yīng)DNA的甲基化［2］。這種序列特異性甲基化的信號(hào)與RNA和DNA結(jié)合有關(guān)。當(dāng)dsRNA含有與啟動(dòng)子同源的序列，即可使同源靶啟動(dòng)子序列甲基化，從而使靶啟動(dòng)子失去功能，導(dǎo)致下游基因沉默，則轉(zhuǎn)錄不能進(jìn)行。若甲基化出現(xiàn)在編碼區(qū)，轉(zhuǎn)錄能進(jìn)行，但在轉(zhuǎn)錄后水平上沉默。1.2翻譯水平［3］主要干擾機(jī)制是通過抑制相應(yīng)mRNA的翻譯，使相應(yīng)的蛋白質(zhì)表達(dá)受阻。其中起重要作用的是微RNA(microRNA，miRNA)，它是由長度約70?nt的RNA形成的莖環(huán)樣前體，經(jīng)Dicer酶作用后形成長約2125?nt的單鏈RNA，與相關(guān)蛋白結(jié)合成誘導(dǎo)沉默復(fù)合物［4］(RNAin

4、ducedsilencingplex，RISC)，然后識(shí)別并結(jié)合在mRNA的3′末端非翻譯區(qū)上，阻止核糖體與mRNA的結(jié)合及核糖體的移行，從而抑制翻譯的進(jìn)行。1.3轉(zhuǎn)錄后水平目前，轉(zhuǎn)錄后水平上的干擾是研究最多、最清楚的一種機(jī)制。其作用大致可分為以下兩個(gè)階段。1.3.1siRNA形成階段外/內(nèi)源性dsRNA通過Argonaute家族基因編碼的蛋白質(zhì)的識(shí)別，誘導(dǎo)dsRNA與Dicer結(jié)合。在ATP的參與下被Dicer酶切成2123?nt長度的小干擾RNA(smallinterferingRNA，siRNA)。Billy等［5］在小鼠畸胎瘤細(xì)胞F19和P19的細(xì)胞質(zhì)提取物中發(fā)現(xiàn)

5、長727?bp的dsRNA被剪切為約2123?nt片段，即siRNA，強(qiáng)烈抑制了同源基因的表達(dá)。Zamore等［6］報(bào)道，無活性RISC存在于胚胎細(xì)胞中，并以250?ku分子質(zhì)量的前體形式存在，在ATP激活下加工成100?ku的RISC，切割底物mRNA。RISC與互補(bǔ)的靶mRNA結(jié)合，在酶的催化下切割、降解，從而達(dá)到干擾基因表達(dá)的作用。1.3.2擴(kuò)增循環(huán)階段RNAi的擴(kuò)增循環(huán)機(jī)制即特異性siRNA與靶mRNA結(jié)合后，沒有被活性酶切割、降解。而是以siRNA中的一條鏈為引物，以靶mRNA的研究進(jìn)展為模板，在RNA依賴的RNA聚合酶的作用下，延伸形成新的雙鏈RNA，被Dic

6、er內(nèi)切酶或相關(guān)酶切割為新的2123?ntsiRNA。2RNAi的特征2.1高效性［7］注入細(xì)胞內(nèi)的siRNA比細(xì)胞內(nèi)的mRNA量要少得多。但由于其自身的放大機(jī)制，仍可對(duì)目的基因產(chǎn)生有效地阻斷。2.2高特異性由dsRNA降解成的小干擾RNA，除其正義鏈3′端的兩個(gè)堿基在序列識(shí)別中不起主要作用外，其余堿基在序列識(shí)別中都是必需的，單個(gè)堿基的改變即能使RNAi失效，RNAi能特異性降解mRNA，針對(duì)同源基因共有序列的RNAi則可使同源基因全部失活。2.3共抑制性RNAi是雙鏈RNA介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄后基因沉默機(jī)制，它的啟動(dòng)子相當(dāng)活躍，外源基因可以轉(zhuǎn)錄，但不能正常積累mRNA。RNAi作

7、用不僅使外源基因在轉(zhuǎn)錄后水平上失活，同時(shí)誘導(dǎo)與其同源的內(nèi)源基因沉默。2.4高穿透性RNAi具有很強(qiáng)的穿透能力，能在不同的細(xì)胞間長距離傳遞和維持。2.5遺傳性已在線蟲中觀察到RNAi效應(yīng)通過生殖系統(tǒng)傳遞到后代，說明RNAi具有一定的遺傳性。2.6干擾結(jié)果出現(xiàn)快RNA干擾基因的表達(dá)發(fā)生在轉(zhuǎn)錄后，通過降解細(xì)胞質(zhì)中同源mRNA，阻斷該基因的表達(dá)，干擾結(jié)果在短時(shí)間內(nèi)就可產(chǎn)生，這是其他實(shí)驗(yàn)技術(shù)無法比擬的。2.7雙干擾系統(tǒng)哺乳動(dòng)物中存在有非特異性干擾和特異性干擾兩條獨(dú)立的途徑。非特異性干擾反應(yīng)是由大于堿基對(duì)(bp)的雙鏈RNA介導(dǎo)，導(dǎo)致整個(gè)