《rna干扰机制》PPT课件.ppt

RNA沉默的定义,RNA沉默是指由双链RNA（dsRNA）诱发的同源mRNA高效特异性降解的现象。,生物学现象来定义：,生物技术来定义：,人为地引入与内源靶基因具有相同序列的双链RNA,从而诱导内源靶基因的mRNA 降解,达到阻止基因表达的目的。,RNA沉默是指由双链RNA（dsRNA）诱发的同源mRNA高效特异性降解的现象。,生物学现象来定义：,生物技术来定义：,人为地引入与内源靶基因具有相同序列的双链RNA,从而诱导内源靶基因的mRNA 降解,达到阻止基因表达的目的。,RNA沉默是指由双链RNA（dsRNA）诱发的同源mRNA高效特异性降解的现象。,生物学现象来定义：,生物技术来定义：,人为地引入与内源靶基因具有相同序列的双链RNA,从而诱导内源靶基因的mRNA 降解,达到阻止基因表达的目的。,基因沉默现象的发现,1990年，Jorgensen等将产生色素的基因导入矮牵牛中，试图加深花朵的颜色，结果很多花没有变成深紫色，反而成了花斑的甚至白的。表明不仅导入的基因未表达，而且本身同源的基因失活。从而发现在转基因植物中存在基因表达的共抑制现象，即转入的外源基因和本身的同源基因都被抑制，出现基因沉默现象。,父本,转基因后代,图1. GUS基因导入矮牵牛后的转基因植株,1998年Fire等证实，将制备的RNA高度纯化后发现，单链RNA的基因抑制作用很微弱，而用纯化后的dsRNA却能高效、特异地阻断相应基因的表达。实验证明双链RNA抑制基因的表达的效率比纯化后的反义RNA至少高几个数量 ，他们称此现象为dsRNA介导的RNA干扰（RNAi）,RNA沉默的作用机制,dsRNA在Dicer酶的作用下，被切割加工成2125nt的双链siRNA,激活的RISC将siRNA的双链解开，并通过碱基互补配对识别互补的mRNA，然后切割靶mRNA。,siRNA 结合一个酶复合物形成RISC,植物病毒编码的沉默抑制因子,RNA沉默抑制子的发现,1997年，马铃薯X病毒属与马铃薯Y 病毒属间的协同效应的研究发现马铃薯X病毒属编码的HC-Pro蛋白在协生中起致病增强的作用，HC-Pro蛋白可能充当RNA沉默的抑制子。1998年，三个独立的小组采用不同的方法证实了这一推测。,RNA沉默抑制子的作用机理,抑制病毒siRNA的产生 阻碍siRNA整合入 RISC 干扰RISC降解同源的mRNA,主要的三种作用方式,沉默抑制子的主要鉴定方法,基因沉默的回复,用携带待鉴定基因的病毒载体接种报告基因已经发生沉默的转基因植物，观察病毒载体引起的症状是否加重和报告基因能否回复表达。,农杆菌浸润,GFP系统沉默,接种带有待鉴定基因的病毒载体,农杆菌浸润,农杆菌浸润,农杆菌浸润,接种带有待鉴定基因的病毒载体,农杆菌浸润,接种带有待鉴定基因的病毒载体,农杆菌浸润,A,B,C,D,A. GFP在烟草中大量表达；B.携带嵌入GFP的双向质粒的农杆菌诱导的GFP基因沉默；C. PVY感染GFP发生沉默的烟草；D. 带有PVY HC-Pro基因的PVX病毒载体感染GFP发生沉默的烟草。紫外灯下观察GFP为绿色荧光,农杆菌共浸润瞬时抑制试验,构建分别含有报告基因和抑制子基因的两种农杆菌质粒后将含有两种这两种质粒的农杆菌混合注射植物叶片上，再跟踪观察注射区域的报告基因的表达情况。如果候选基因具有抑制子活性，报告基因的表达会持续很长时间，反之报告基因很快被沉默。此方法快速、简单，已被普遍应用，可用来快速、大量地筛选抑制子。,HC-Pro CMV 2b RGDV Pns11 空载体,RGDV Pns11抑制局部GFP沉默,带有35S-GFP的农杆菌与带有相应质粒的农杆菌混合后共渗透接种转基因本生烟16c，接种6天后在长波紫外灯下观察GFP荧光。,功能互补法,利用有抑制功能的抑制子来代替候选抑制子的一种方法。如，BSMV的b蛋白去除后病毒致病力下降，检测表明由RNA沉默引起。但这个突变株在转PVA的HC-Pro基因的植株内表现很强的致病力。并且用HC-Pro 替换b基因的重组病毒也能引起很强的致病力，