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Introduction of small segments of double- stranded RNA leads to specific degradation of the corresponding mRNA.,Company Logo,Contents,获奖者简介,RNAi的发现,RNAi机理,RNAi的应用,安德鲁法尔(Andrew Fire),1959年出生于美国加利福尼亚州圣克拉拉县 1983年获美国麻省理工学院生物学博士学位 现任斯坦福大学斯坦福医学院病理学和遗传学教授,克雷格梅洛（Craig C. Mello ）,1960年 出生于美国 1990年获得哈佛大学生物学博士学位 现任美国哈佛大学马萨诸塞州医学院分子医学教授,RNAi 研 究 史,20多年前，在对矮牵牛花（petunias）进行的研究中发现协同抑制现象“cosuppression“，导入的基因和其相似的内源基因同时都被抑制。,96年前后，研究发现 注入反义RNA及正义链RNA都能抑制线虫par-1 基因的表达；三年后，首次将双链RNA注入到线虫中,结果表现出比单独注射正义链或者反义链都要强得多的基因沉默效果，这种技术的成熟使得大规模筛选线虫RNAi诱导的功能缺失突变体成为可能，并引发后继的大量针对这种模式生物基因敲除的研究 。,在果蝇的研究中同样发现RNAi。通过显微注射或者通过基因枪将dsRNA注入果蝇胚胎中能够引发基因沉默。在过去的几年中RNAi技术在果蝇的研究中成为一种反向遗传工具，用于鉴定功能缺失表型。,2001年Elbashir等 Nature上首次报道通过21个核苷酸的siRNA成功地在哺乳动物培养细胞中诱导特异性基因沉默。随后，在小鼠等多种细胞中也取得了成功。,牵牛花（petunias） 协同抑制现象“cosuppression“，,线虫的RNAi,（左）两线虫带有含普遍性表达的GFP报告基因重组质粒的 表达品系。 （右）喂食表达针对GFP的dsRNA的细菌后，整个虫体GFP 信号消失（头部区域有些神经元对该效应具有抗性)。,RNAi- RNA interference,siRNAs-Small interfering RNAs (小干扰性RNA),dsRNA-double strand RNA(双链RNA),RISC-RNA-induced silencing complex (RNA诱导沉默复合物),Dicer- RNAaseIIIrelated enzymes (RNAaseIII家族成员),PTGS-Post-transcriptional gene silencing 转录后基因沉默,Glossary (术语),(RNA干扰),RdRP- RNA-directed RNA polymerase (RNA指导RNA聚合酶),紫色 正义RNA段 蓝色 反义RNA段 绿色 目标信使RNA,图4 RNAi原理示意图：,1. 开展基因治疗的新途径,一基因家族的多个基因具有一段同源性很高的保守序列这一特性， 设计针对这一区段序列的dsRNA分子，只注射一种dsRNA即可以产生多个基因表达同时降低的表现，也可同时注射多种dsRNA而将多个序列不相关的基因同时剔除。,三 RNAi的应用, 抗肿瘤治疗 RNAi可用于抑制癌基因的表达 传染性疾病 根据病原体如病毒、细菌等的致病基因序列，以及生物体内与疾病发生相关的基因序列，设计和制备与这些基因序列有同源序列的dsRNA，转入动植物内使有关的疾病基因“沉默”，从而达到治疗的效果。, AIDS治疗 利用siRNA抑制病毒再生或传染所需的蛋白质的生成。优势在于能够不损伤细胞而只抑制病毒蛋白质。 动物实验证明，通过RNAi的方法使导致血胆固醇升高的基因“沉默”。 美国哈佛医学院的科学家成功地利用RNA干扰技术治愈了实验鼠的肝炎。,2. 功能基因组的研究,由于RNAi具有高度的序列专一性，可以准确地使特定基因沉默，获得功能丧失或降低突变，这样当某一特定基因被“沉默”后，其功能便反向的体现出来 RNAi能够在哺乳动物中降低特异性基因的表达，制作多