近年來的研究表明,一些短片斷的雙鏈RNA可以通過促使特定基因的mRNA降解來高效、特異的阻斷體內特定基因表達,誘使細胞表現出特定基因缺失的表型, 稱為RNA干擾(RNA interference,RNAi)。siRNA(small interfering RNAs)就是這種短片斷雙鏈RNA分子,能夠以序列同源互補的mRNA為靶目標,降解特定的mRNA。RNAi的發現具有劃時代的意義,它不僅深入揭示 了細胞內基因沉默的機制,而且它還是后基因組時代基因功能分析的有力工具,極大地促進了人類揭示生命奧秘的進程。現在越來越多的研究人員開始采用RNAi 來研究生物體的基因表達。RNAi技術可廣泛應用到包括功能基因組學,藥物靶點篩選,細胞信號傳導通路分析,疾病治療等等。
目前為止較為常用的5種制備siRNAs的方法包括
· 化學合成
· 體外轉錄
· 長片斷dsRNAs經RNase III 類降解 (e.g. Dicer, E. coli, RNase III)
· siRNA表達載體或者病毒載體在細胞中表達siRNAs
· PCR制備的siRNA表達框在細胞中表達
五種方法優缺點比較如下:
比較項目 | 化學合成 | 體外轉錄 | RNase III降解dsRNA | siRNA | PCR | ||||||
材料需求 | 21-mer RNA | 29-mer DNA oligos(一對) | 轉錄模版 (200-1000bp,兩側帶T7 啟動子) | 55-60-mer DNA oligos(一對) | ~50-mer DNA oligos(一對) | ||||||
全部制備/合成時間所需時間 | 4天—2周 | 24 小時 + DNA oligo合成時間 | 1 天 + 轉錄模版制備時間 | 5天以上 + DNA oligo合成時間 | ~ 6 小時 + DNA oligo合成時間 | ||||||
個人所需操作時間 | 幾乎不需要* | 中等 | 中等 | 多 | 中等 | ||||||
是否需要驗證和尋找最有效siRNA | 需要 | 需要 | 不需要 | 需要 | 需要 | ||||||
能否標記siRNA (例如用于熒光顯微鏡分析siRNA進入細胞過程或者在細胞中的定位) | 能 | 能 | 能 | 不能 | 不能 | ||||||
轉染的相對難易程度 | 好 | 好 | 好 | 差 | 差 | ||||||
可篩選性 (例如抗生素篩選) | 不可以 | 不可以 | 不可以 | 可以 | 不可以 | ||||||
能否用于長效抑制 | 不可以 | 不可以 | 不可以 | 可以(抗生素篩選) | 不可以 | ||||||
能否大規模制備 | 可以 | 有限 | 有限 | 可以 | 有限 | ||||||
檢測總體轉染效率 | 不可以 | 不可以 | 不可以 | 可以 | 不可以 | ||||||
每個基因的相對費用(不包含人力) | 高 | 中等 | 低 |
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