反式作用干扰小RNA是陆生植物的一类小干扰RNA,可进行RNA干扰,抑制其他基因的基因表现。tasiRNA最早于2004年在模式生物阿拉伯芥中发现,植物有TAS1、TAS2、TAS3与TAS4四个基因家族的基因编码tasiRNA,这些基因转录产生的RNA后会被多腺苷酸化,在MiRNA介导之下TAS1、TAS2与TAS4转录的RNA5'端会被Ago1切割,TAS3转录的RNA则是3'端被Ago7切割,接着此RNA由RNA复制酶RDR6转为双股RNA后,再被DCL4切割成长21核碱基且3'端有突出端的小双股RNA,可与RNA诱导沉默复合体结合以进行RNA干扰,将目标MRNA的切割移除。
RNA诱导沉默复合物,是在RNA干扰技术中起作用的重要物质。一定数量的外源性双链RNA进入细胞后,被类似于核糖核酸酶Ⅲ的Dicer酶切割成短的21~23bp的双链小干扰RNA,siRNA与解旋酶和其它因子结合,形成RNA诱导沉默复合物。激活RISC需要一个依赖ATP的将小分子RNA解双链的过程。激活的RISC通过碱基配对定位到同源mRNA转录本上,并在距离siRNA 3'端12个碱基的位置切割mRNA。切割的机制尚不明了,但每个RISC都包含一个siRNA和一个不同于Dicer的RNA酶。因此,siRNA能够以序列同源互补的mRNA为靶点,通过促使特定基因的mRNA降解来高效、特意地阻断体内特定基因表达,诱发细胞呈现出特定基因表达降低表型。
小分子干扰核糖核酸,又译为小扰核糖核酸,又称短扰核糖核酸或沉默核糖核酸,是长度20到25个核苷酸的RNA,在生物学上有许多不同的用途。目前已知siRNA主要参与RNA干扰现象,以带有专一性的方式调节基因的基因表达。此外,也参与一些与RNAi相关的反应途径,例如抗病毒机制或是染色质结构的改变。不过这些复杂机制的反应途径目前尚未明了。
siRNA最早是由英国的戴维·鲍尔库姆团队发现,是植物中的后转录基因沉默现象的一部分,其研究结果发表于《科学》。2001年,汤玛士·涂许尔团队发现合成的siRNA,可诱导哺乳动物体内的RNAi作用,结果发表于《自然》。这项发现引发了利用可控制的RNAi,来进行生物医学研究与药物开发的方法。
小发夹RNA是一种形成急转弯结构的RNA序列,可以经由RNA干扰使基因表现沉默化。shRNA可利用载体导入细胞当中,并借由U6启动子来确保shRNA的表现。另外,shRNA可经由切割转变成为SiRNA
小RNA泛指长度小于200个核苷酸的RNA分子,多为非编码RNA。真核生物中此类RNA经常可与Ago等蛋白结合以进行RNA干扰,抑制其他基因MRNA的表现。小RNA的种类包括微小RNA、小干扰RNA、PiRNA、小核RNA、小核仁RNA、小卡哈氏体RNA、tsRNA和srRNA等。现有miRNA定序等次世代定序技术专门用来侦测细胞中的小RNA。许多小RNA与数种癌症等疾病有关。
Dicer,人体内由DICER1基因编码,是一种在RNA干扰中扮演着重要角色的RNA酶,属于III型RNA酶。在RNA诱导沉默复合体的激活中,Dicer扮演着核心角色。在RNA干扰过程中,Dicer可以将ShRNA切割、加工为SiRNA,将miRNA前体加工为MiRNA。
多聚腺苷酸结合蛋白是真核生物细胞中一类可与MRNA3端的多腺苷酸化结合的蛋白质。多聚腺苷酸结合蛋白最早被发现的功能是保护mRNA不被水解,后续研究发现它还可与许多RNA序列与蛋白结合,参与许多其他基因表现机制。转译时起始时PABP结合多腺苷酸尾后,可和与mRNA5端结合的起始因子真核起始因子4G结合,令mRNA形成一环状结构,促进43S前起始复合物的结合以开始转译;转译终止时PABP可能与eRF3结合以促进终止;RNA干扰途径中RNA诱导沉默复合体与mRNA的3'非转译区结合后,GW182可与PABP和CCR4-Not复合体结合,促进mRNA脱腺苷酸。另外PABP也调控无义介导的mRNA降解途径,当PABP和终止密码子距离接近时其可与释放因子结合而维持mRNA的稳定,当mRNA中提早出现终止密码子时,PABP与终止密码子距离较远,释放因子改与Upf1结合以启动NMD途径,抑制转译并将mRNA降解。在细胞核中PABP参与多腺苷酸尾合成的反应,mRNA转录结束后,切割和聚腺苷酸特异性因子会与mRNA上的多腺苷酸尾信号和PABP、多聚腺苷酸聚合酶等蛋白结合,促进后者合成多腺苷酸尾,PABP可与新生成的多腺苷酸尾结合以保护mRNA不被降解。
植物病毒泛指感染植物的病毒,大多为正单链RNA病毒,一般不具有病毒包膜,有许多外观呈棒状,也有呈正多面体者,其中双生病毒科的病毒由双生的两个正二十面体组成。植物病毒在自然界中大多以动物媒介、花粉或种子传播,较少如动物病毒般以直接接触传染,动物媒介包括昆虫、线虫与蛛形纲等,其中以昆虫居多,有些病毒可进入昆虫的血腔中,使其终生具备散播病毒的能力,有些病毒并可影响宿主花朵的特性以吸引或阻止昆虫前来。植物可以植物激素启动抗病毒反应,并以RNA干扰等机制清除病毒RNA,而病毒也有许多机制对抗宿主免疫反应,例如形成膜结构以避免被宿主核酸酶切割,并可利用植物透过原生质丝在细胞间传递MRNA的机制传播自己的RNA。
小分子干扰核糖核酸,又译为小扰核糖核酸,又称短扰核糖核酸或沉默核糖核酸,是长度20到25个核苷酸的RNA,在生物学上有许多不同的用途。目前已知siRNA主要参与RNA干扰现象,以带有专一性的方式调节基因的基因表达。此外,也参与一些与RNAi相关的反应途径,例如抗病毒机制或是染色质结构的改变。不过这些复杂机制的反应途径目前尚未明了。
siRNA最早是由英国的戴维·鲍尔库姆团队发现,是植物中的后转录基因沉默现象的一部分,其研究结果发表于《科学》。2001年,汤玛士·涂许尔团队发现合成的siRNA,可诱导哺乳动物体内的RNAi作用,结果发表于《自然》。这项发现引发了利用可控制的RNAi,来进行生物医学研究与药物开发的方法。
安德鲁·扎卡里·法厄生于加利福尼亚,美国医学家,斯坦福医学院病理学和遗传学教授,2006年因与马萨诸塞大学医学院分子医学教授克雷格·梅洛在真核生物中发现RNA干扰现象,证明了双链RNA能高效特异性地阻断相应基因的表达——法厄将此称为RNAi,而共同获得2006年诺贝尔生理学或医学奖。