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    RNAi在藥物研究中的應用

    關鍵詞: rnai 藥物 研究來源: 互聯網

    摘 要 :RNA干擾是雙鏈RNA分子在mRNA水平上誘發的序列特異性的轉錄后基因表達沉默。在哺乳動物細胞里,RNAi可以由21-25個核苷酸長度的小干擾RNA (siRNA)觸發,在后基因組時代的基因功能研究和藥物開發中具有廣闊的應用前景。現針對近年RNAi在藥物研究中的應用包括應用RNAi發現新藥靶、輔助確認藥靶、RNAi藥物、RNAi與耐藥性等方面作一綜述。 關鍵詞 :RNAi;藥物靶點;高通量篩選;RNAi藥物;多藥耐藥性 Development and applications of RNAi technology in drug research Wang Lina, Yuan Chonggang* (College of Life Science, East China Normal University, Shanghai 200062, China) Abstract : RNA interference (RNAi) is a process in which double-stranded RNA (dsRNA) induces sequencespecific posttranscriptional gene silencing of homologous transcripts. In mammalian cells, RNAi can be triggered by 21-25 nucleotide duplexes of small interfering RNA (siRNA). In the postgenome era, RNAi has broad application prospect in probing gene function and drug research. This review summarises development and applications of RNAi technology in drug research,such as drug-target discovery and identification, RNAi reagent, multidrug resistance over the past few years. Key words : RNA interference; drug target; high throughput screening; RNAi reagent; multidrug resistance RNA 干擾 (RNAi)是雙鏈RNA (double stranded RNA,dsRNA)分子在mRNA 水平上誘發的序列特異性的轉錄后基因表達沉默[1-4]。RNAi 現象自從1998 年Fire 等[5]在秀麗隱桿線蟲(Caenortutbditis elegans)中首次發現以來,人們已在不同種屬的 生物 中進行了廣泛而深入的研究,結果證實RNAi 現象廣泛存在于植物、真菌、線蟲、果蠅和脊椎動物等多種 生物 中。隨著人們對RNAi 研究的深入,RNAi 的分子機制逐步被揭示出來,如 Zamore[6]和Dykxhoorn 等 [7]詳盡準確地闡述了這一分子機制。可以簡單地歸納為:在RNAi 的起始階段,長鏈dsRNA 被特異性的內切酶Dicer 識別并水解切割為21 - 23nt 的小干擾RNA 片段 (small interfering RNA,siRNA)。Dicer 促進siRNA 結合到核酶復合物形成RNA 誘導沉默復合物(RNA induced silencing complex,RISC)。RISC 包含了雙鏈siRNA 解旋所必需的蛋白,將雙鏈siRNA 解旋后,解開的鏈識別與之互補的靶mRNA,RISC 同時具有 核酸酶 活性,在距離siRNA 3" 端第10 和11 位 核苷酸 之間切割靶向mRNA,使其降解,從而引起轉錄后基因沉默[1-5]。由于RNAi 能夠高效并且特異地導致基因沉默,從而可以推斷該基因的功能,該技術已經廣泛應用于功能基因組學等基礎研究領域,幫助人們找到一些與疾病相關的靶蛋白,同時由于RNAi 可以阻止外源性基因,如病毒等進入體內,可以抑制病毒基因及抑制內源基因的轉錄和蛋白翻譯,從而成為治療腫瘤、病毒疾病等人類疾病的新型藥物,并且RNAi 技術可以作為一種簡單、高效、大規模、高通量的藥物研究的工具,所以越來越多的研究顯示了RNAi 用于基因治療和藥物研究與開發的潛在優勢。

    1 RNAi在藥物研究中的應用 1.1 RNAi用于發現新藥靶  尋找藥物靶點和對藥靶的鑒定是新藥研發的第一步,也是藥物篩選及藥物定向合成成敗的關鍵因素之一。在過去十年里,已經獲得了許多重要的候選藥靶和化合物。然而新藥研發受到復雜藥物調節機制的制約,臨床上藥物療效還涉及到藥物代謝以及藥物的毒副作用,導致藥物在臨床試驗中的失敗率仍然很高,上市時間也沒有縮短。新藥研發往往以高額的代價告終,因此迫切需要尋求更好的策略來確定優良的藥靶和候選藥物。RNAi 特異高效地抑制基因表達,獲得去基因功能表型,這種技術僅需要少量的核酸序列信號,而且不被蛋白結構影響。另外,siRNA 的合成和控制較基因敲除或其他方法簡單易行、資金消耗少、周期短,使得我們能夠在短時間內大規模篩選靶點,重要的是可以通過質粒或病毒載體表達的小發卡RNA(small hairpin RNA, shRNA)達到干擾目的基因,從而實現了在細胞水平和動物水平篩選藥靶和評定藥靶[8-9] 。RNAi 用于高通量篩選藥靶首先要針對靶基因設計高效的 siRNA 序列,然后體外合成siRNA或通過體內表達載體獲得siRNA,構建RNAi 文庫,進行高通量藥物靶點的篩選。

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