近年来的研究表明,一些短片断的双链RNA可以通过促使特定基因的mRNA降解来高效、特异的阻断体内特定基因表达,诱使细胞表现出特定基因缺失的表型, 称为RNA干扰(RNA interference,RNAi)。siRNA(small interfering RNAs)就是这种短片断双链RNA分子,能够以序列同源互补的mRNA为靶目标,降解特定的mRNA。RNAi的发现具有划时代的意义,它不仅深入揭示 了细胞内基因沉默的机制,而且它还是后基因组时代基因功能分析的有力工具,极大地促进了人类揭示生命奥秘的进程。现在越来越多的研究人员开始采用RNAi 来研究生物体的基因表达。RNAi技术可广泛应用到包括功能基因组学,药物靶点筛选,细胞信号传导通路分析,疾病治疗等等。
目前为止较为常用的5种制备siRNAs的方法包括
· 化学合成
· 体外转录
· 长片断dsRNAs经RNase III 类降解 (e.g. Dicer, E. coli, RNase III)
· siRNA表达载体或者病毒载体在细胞中表达siRNAs
· PCR制备的siRNA表达框在细胞中表达
五种方法优缺点比较如下:
比较项目 | 化学合成 | 体外转录 | RNase III降解dsRNA | siRNA | PCR |
材料需求 | 21-mer RNA | 29-mer DNA oligos(一对) | 转录模版 (200-1000bp,两侧带T7 启动子) | 55-60-mer DNA oligos(一对) | ~50-mer DNA oligos(一对) |
全部制备/合成时间所需时间 | 4天—2周 | 24 小时 + DNA oligo合成时间 | 1 天 + 转录模版制备时间 | 5天以上 + DNA oligo合成时间 | ~ 6 小时 + DNA oligo合成时间 |
个人所需操作时间 | 几乎不需要* | 中等 | 中等 | 多 | 中等 |
是否需要验证和寻找最有效siRNA | 需要 | 需要 | 不需要 | 需要 | 需要 |
能否标记siRNA (例如用于荧光显微镜分析siRNA进入细胞过程或者在细胞中的定位) | 能 | 能 | 能 | 不能 | 不能 |
转染的相对难易程度 | 好 | 好 | 好 | 差 | 差 |
可筛选性 (例如抗生素筛选) | 不可以 | 不可以 | 不可以 | 可以 | 不可以 |
能否用于长效抑制 | 不可以 | 不可以 | 不可以 | 可以(抗生素筛选) | 不可以 |
能否大规模制备 | 可以 | 有限 | 有限 | 可以 | 有限 |
检测总体转染效率 | 不可以 | 不可以 | 不可以 | 可以 | 不可以 |
每个基因的相对费用(不包含人力) | 高 | 中等 | 低 |
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