RNAI原理及应用

.,RNAi的原理与应用,刘小军,.,背景,.,DNADoubleHelix(1953),FrancisH.CrickJamesD.Watson,.,中心法则分子生物学的基本法则,Genome,mRNA,Protein,Cellularresponses,miRNAsiRNA,rRNAtRNA,人类基因组绝大部分都被转录成RNA细胞内非编码RNA的数量是编码RNA的上百倍生物体复杂性被隐藏在它们所输出的非编码RNA内，而非编码序列内,.,RNA,mRNAProtein-codingRNA,ncRNANon-codingRNA.TranscribedRNAwithastructural,functionalorcatalyticrole,rRNARibosomalRNAParticipateinproteinsynthesis,tRNATransferRNAInterfacebetweenmRNA由Dicer加工而成；siRNA是siRISC的主要成员，激发与之互补的目标mRNA的沉默；可直接人工合成也可为dsRNA和shRNA被酶切而成,.,RNAi的生物学作用,抵抗病毒的防御机制沉默过表达的mRNA保护基因组免受转座子的破坏,.,RNAi的用途,功能基因组学研究治疗肿瘤寄生虫病毒,.,RNAi的重要意义,科学杂志（Science）在2001年将其列为十大科学成就之一；科学杂志（Science）在2002年又将其列为当年十大科学成就之首。自然杂志（Nature）在2002也将小RNA评为当年重大科技成果之一。,.,RNAi的作用机制,.,RNAi的过程,生成,倍增,.,RNAi的过程,RISC：RNA-inducedsilencingcomplex,.,Caplen,GeneticsBranch,CCR,NCI:NCAB,December2008(8/21),Theinductionofgene-specificRNAiagainstcancer-associatedgenes,EfficacySpecificity,AssaysmRNAProtein,DeliverysiRNAshRNA,Function,.,Kassner;CombChem11:175,2008,.,Dicer:RNaseIII/解旋酶,RISC：RNA诱导的沉默复合体，具有解旋酶、内切酶及外切酶活性,RNAinterference(RNAi),siRNA:小分子干扰RNA,.,RNAinterference(RNAi),.,DICER的结构,35,Yrd.Do.Dr.ErdalBalcan,.,DicercontainstwoRNAseIIIdomains,siRNAs,longdsRNA,.,ThePAZdomainbindsthe2nt3overhangofadsRNAterminus.TheRNaseIIIdomainsformapseudo-dimer.Eachdomainhydrolyzesonestrandofthesubstrate.ThebindingsiteofthedsRBDisnotdefined.Hammond(2005)FEBSLett579:5822-5829,ModelforDicercatalysis,.,ZhangH,KolbFA,JaskiewiczL,WesthofE,FilipowiczW.SingleprocessingcentermodelsforhumanDicerandbacterialRNaseIII.Cell.2004Jul9;118(1):57-68.,Dicer的结构,38,Yrd.Do.Dr.ErdalBalcan,.,processingthedsRNAinto21-23ntfragments,Tuschl,2001,.,小干扰RNA结构特点,19-nt双链2-nt3末端突出5-磷酸基3-OH:3被阻碍后便失去活性具有双链的不对称性,TuschlTGeneDev15:188(2001);Nature411:494(2001),.,siRNAs是Dicer作用的产物,Dicer的结构,.,RNAisilencingcomplex: