2025年大学《化学生物学》专业题库- RNA干扰技术在炎症性疾病治疗中的应用

2025年大学《化学生物学》专业题库——RNA干扰技术在炎症性疾病治疗中的应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项字母填入括号内）1.在哺乳动物细胞中，由Drosha切割前体miRNA（pre-miRNA）产生的成熟miRNA前体（pre-miRNA）通常具有的茎环结构长度约为：A.21-23ntB.70ntC.100-150ntD.500-1000nt2.RNA干扰的核心效应分子是：A.pre-miRNAB.siRNAC.miRNAD.mRNA3.在RNA干扰通路中，将siRNA加工成具有催化活性的双链RNA（dsRNA）或其类似物，并引导其结合到Argonaute蛋白的酶是：A.DroshaB.DicerC.RISCloadingcomplexD.TRBP4.RNA干扰中，与siRNA模板链互补，并作为RNA依赖的RNA聚合酶（RdRp）模板合成互补链（cDNA）的过程称为：A.mRNA降解B.RISC组装C.RNA引物延伸D.非对称性切割5.下列哪种分子通常不被认为是RNA干扰的主要效应分子？A.siRNAB.piRNAC.tRNAD.miRNA6.在炎症信号通路中，NF-κB通路被激活后，其下游通常可以促进哪些分子的表达？（多选，请以字母A+B+C...形式表示）A.TNF-αB.IL-1βC.COX-2D.IL-107.RNA干扰技术应用于疾病治疗时，需要克服的主要挑战之一是：A.特异性强B.作用持久C.递送效率低D.成本极低8.能够有效穿过生物屏障，将siRNA递送到目标细胞或组织内部的载体被称为：A.靶向分子B.切割酶C.递送系统D.脱靶分子9.RNA干扰可能引起宿主免疫反应，其中TLR7/8可以被哪些分子激活？（多选，请以字母A+B+C...形式表示）A.未修饰的siRNAB.长链siRNA（>30nt）C.修饰的siRNAD.miRNA10.将天然siRNA的2'-羟基替换为2'-氟代核苷酸，其主要目的是：A.提高mRNA切割效率B.增强在血液中的稳定性C.降低免疫原性D.增加跨膜能力二、填空题（每空1分，共15分）1.RNA干扰现象最初是在线虫中发现的，由______和______基因突变研究而来。2.siRNA在进入RISC前，通常需要通过______酶进行加工，该过程发生在细胞质的______中。3.RISC（RNA诱导沉默复合物）中的关键切割活性是由______蛋白催化的。4.在炎症过程中，由巨噬细胞等免疫细胞释放的______和______是重要的促炎细胞因子。5.常见的siRNA递送载体包括______、______和______。6.RNA干扰的“脱靶效应”指的是siRNA错误地切割了______的mRNA。三、名词解释（每题3分，共12分）1.RNA干扰（RNAi）2.Dicer3.递送系统（DeliverySystem）4.脱靶效应（Off-targetEffect）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述siRNA在细胞内发挥RNA干扰效应的主要步骤。2.简述NF-κB信号通路在炎症反应中发挥的作用。3.简述脂质体作为siRNA递送载体的主要优势和局限性。4.为何RNA干扰技术在治疗急性炎症性疾病时比治疗慢性炎症性疾病更具挑战性？五、论述题（每题7分，共14分）1.论述靶向哪些关键基因或通路分子，可以使RNA干扰技术更有效地应用于类风湿关节炎的治疗。2.结合当前研究进展，探讨如何克服RNA干扰技术应用于临床治疗的主要障碍。试卷答案一、选择题1.C2.B3.B4.C5.C6.A+B+C7.C8.C9.A+B10.C二、填空题1.lin-4,let-72.Dicer,细胞核3.Argonaute4.TNF-α,IL-1β5.脂质体,聚合物,病毒载体6.非靶标三、名词解释1.RNA干扰（RNAi）：一种由小RNA分子引导的、通过降解靶标mRNA或抑制其翻译来引起基因沉默的现象。2.Dicer：一种具有双链RNA（dsRNA）切割活性的核酸酶，是RNA干扰通路中关键酶，负责将长链dsRNA或pre-miRNA加工成小干扰RNA（siRNA）或miRNA。3.递送系统（DeliverySystem）：指能够有效将siRNA或其他核酸药物跨越生物屏障（如细胞膜、核膜）并递送到目标细胞或组织内部的技术或载体。4.脱靶效应（Off-targetEffect）：指siRNA错误地识别并切割了与设计靶点序列相似但非同源的mRNA，导致非预期的基因沉默现象。四、简答题1.简述siRNA在细胞内发挥RNA干扰效应的主要步骤。解析思路：需按时间顺序和分子事件描述siRNA从进入细胞到最终导致靶mRNA沉默的过程。首先，siRNA（通常由Dicer加工产生）进入细胞。然后，siRNA被RISC复合物识别并加载，其中一条链（反义链）作为引导链。引导链与靶标mRNA进行碱基配对。若配对精确，RISC复合物中的切割酶（通常是Argonaute蛋白）会切割靶mRNA。最后，切割产生的mRNA片段被降解，或被抑制翻译，从而实现基因沉默。2.简述NF-κB信号通路在炎症反应中发挥的作用。解析思路：需说明NF-κB通路如何被激活以及其激活后如何促进炎症发生。NF-κB是重要的炎症转录因子。在静息状态下，其p65和p50亚基以非活性的形式与IκB蛋白结合存在于细胞质中。当受到外界刺激（如LPS、TNF-α）时，上游的IκB激酶（IKK）复合物被激活，磷酸化IκB。磷酸化的IκB被泛素化并降解，释放出NF-κB复合物。释放的NF-κB进入细胞核，结合到靶基因的启动子区域，调控多种促炎细胞因子（如TNF-α,IL-1β,IL-6）、粘附分子（如ICAM-1,VCAM-1）和趋化因子的表达，从而启动和放大炎症反应。3.简述脂质体作为siRNA递送载体的主要优势和局限性。解析思路：需分别阐述脂质体递送siRNA的优点和缺点。优势：①生物相容性好，毒性较低；②可以容易地与细胞膜融合，实现细胞内吞递送；③表面可以修饰，以提高靶向性或稳定性；④相对成熟的技术。局限性：①包载效率可能不高；②体内稳定性较差，容易被血浆中的酶（如脂酶）降解；③可能被免疫系统识别并清除；④大尺寸脂质体可能引起短暂的血管堵塞。4.为何RNA干扰技术在治疗急性炎症性疾病时比治疗慢性炎症性疾病更具挑战性？解析思路：需分析急性与慢性炎症的特点以及RNAi药物的特性之间的矛盾。急性炎症通常持续时间短，需要快速而强烈的免疫反应来清除病原体或损伤。RNAi药物需要时间递送至病灶、发挥作用并清除靶蛋白，其起效可能较慢。而慢性炎症持续时间长，往往与持续的低度炎症状态和复杂的组织重塑相关，靶点可能更难确定，且长期使用RNAi药物可能面临免疫原性累积、脱靶效应累积或耐药性发展等问题。因此，在急性期，快速生效的传统疗法（如糖皮质激素、抗生素）可能更常用，而RNAi在慢性炎症中的长期疗效和安全性更需要评估。五、论述题1.论述靶向哪些关键基因或通路分子，可以使RNA干扰技术更有效地应用于类风湿关节炎的治疗。解析思路：需结合类风湿关节炎的病理生理机制，提出具有治疗潜力的RNAi靶点。可以靶向：①促炎细胞因子（如TNF-α,IL-1β,IL-6）；②炎症相关酶（如COX-2,iNOS）；③血管生成和软骨破坏相关因子（如VEGF,MMPs）；④调节性T细胞相关的分子（如Treg相关因子，以改善免疫失衡）；⑤参与关节滑膜增殖和侵袭的关键信号通路分子（如NF-κB,MAPK通路成员）。论述时应说明选择这些靶点的原因（如其在疾病发生发展中的核心作用）以及靶向后预期的治疗效果（如减轻炎症、抑制软骨破坏、缓解症状）。2.结合当前研究进展，探讨如何克服RNA干扰技术应用于临床治疗的主要障碍。解析思路：需系统性地分析RNAi技术的核心挑战，并阐述当前及未来的应对策略。主要障碍及对策：①递送效率低：发展新型、高效的递送系统，如基于纳米技术（脂质纳米粒、聚合物纳米粒、外泌体）、基因编辑技术（如CRISPR/Cas9介导的RNAi）或利用生物相容性材料进行靶向递送。②脱靶效应：通过生物信息学方法优化siRNA设计，选择更独特的靶点；开发能监测和减少脱靶效应的技术；