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sirna原理

siRNA(小干擾RNA)的作用原理涉及到對特定基因表達的沉默,這一過程通過以下步驟實現:

外源性基因的整合與dsRNA的形成:

當病毒基因、人工轉入基因或轉座子等外源性基因隨機整合到宿主細胞基因組內,並在宿主細胞中進行轉錄時,會產生雙鏈RNA(dsRNA)。

Dicer酶的作用:

宿主細胞中的核酸內切酶Dicer將dsRNA切割成多個長度約為21至23個鹼基對的小片段RNA(siRNA)。

siRNA的解鏈與RISC的形成:

在細胞內RNA解旋酶的作用下,siRNA解鏈成正義鏈和反義鏈。反義siRNA與體內的一些酶(如內切酶、外切酶、解旋酶等)結合,形成RNA誘導的沉默複合物(RISC)。

RISC與mRNA的結合與切割:

RISC與外源性基因表達的mRNA的同源區進行特異性結合,並在結合部位切割mRNA。切割位點通常是與siRNA中反義鏈互補結合的兩端。

mRNA的降解與基因表達的抑制:

被切割後的mRNA隨即降解,從而誘發宿主細胞針對這些mRNA的降解反應。由於mRNA的降解或翻譯的抑制,目標基因的表達被有效沉默。

siRNA的放大效應:

siRNA不僅能引導RISC切割同源單鏈mRNA,而且可以作為引物與靶RNA結合,並在RNA聚合酶作用下合成更多新的dsRNA。新合成的dsRNA再由Dicer切割產生大量的次級siRNA,進一步放大RNA干擾(RNAi)的作用,最終將靶mRNA完全降解。

通過這一系列複雜的生物化學反應,siRNA能夠在細胞內實現對特定基因表達的沉默,從而在基因治療、藥物研發等領域展現出巨大的套用潛力。