反义寡核苷酸,反义寡核苷酸和sirna有什么不同
本文目录索引
- 1,反义寡核苷酸和sirna有什么不同
- 2,何为反义技术和rnai干扰技术
- 3,吗啉反义寡核苷酸在基因功能研究中的应用
- 4,反义寡核苷酸与?谢谢
- 5,什么是反义药物?
- 6,什么是反义药物?
- 7,核苷酸类药物!
1,反义寡核苷酸和sirna有什么不同
四种核苷酸或脱氧核苷酸按照一定的排列顺序以3’,5’磷酸二酯键(phosphodiester linkage)相连形成的多聚核苷酸链或脱氧核苷酸(polydeoxynucleotides), 称为核苷酸序列(也称为碱基序列)。脱氧核苷酸或核苷酸的连接具有严格的方向性,是前一核苷酸的3’-OH与下一位核苷酸的5’-位磷酸间形成3’,5’磷酸二酯键,构成一个没有分支的线性大分子。DNA的书写应从5’到3’
大多数的真核mRNA转录后在5\\'-端加一个7-甲基鸟苷,同时第一个核苷酸的C\\'2也是甲基化的,这种m7G ppp N m帽子结构具有促进核蛋白体与mRNA的结合、加速翻译起始速度的作用,同时可以增强mRNA的稳定性。
在真核mRNA的3\\'末端,有一多聚腺苷酸(poly A)结构,通常称为多聚A尾。一般由数十个至一百几十个腺苷酸连接而成。poly A是RNA生成后加上去的。poly A与mRNA从核内向胞质的转位及mRNA的稳定性有关。
DNA双链是反向的,复制时,两股链均作为模板,但新链的合成只能是5’→3’
引物提供3’-OH,与原料dNTP的5’-P形成磷酸二酯键,然后DNA聚合酶催化这一聚合反应的进行
sirna合成中,以U6启动子为模板,5′端引物与U6启动子5′端互补,3′端引物与U6启动子3′端互补并带siRNA正义链及9nt 的环状结构,二次循环带反义链。
引物5’端可设计修饰,3’端是延伸开始,一般不可修饰,也不能形成二级结构。
2,何为反义技术和rnai干扰技术
rnai
RNAi (RNA interference) 即RNA干涉,是近年来发现的在生物体内普遍存在的一种古老的生物学现象,是由双链RNA(dsRNA)介导的、由特定酶参与的特异性基因沉默现象,它在转录水平、转录后水平和翻译水平上阻断基因的表达。
RNAi的定义
目前对RNAi (RNA interference)的定义有很多种,不同的资料对其定义的侧重点也不尽相同,如果将RNAi看作一种生物学现象,可以有以下定义:① RNAi是由dsRNA介导的由特定酶参与的特异性基因沉默现象,它在转录水平、转录后水平和翻译水平上阻断基因的表达。② RNAi是有dsRNA参与指导的,以外源和内源mRNA为降解目标的转基因沉默现象。具有核苷酸序列特异性的自我防御机制,是一种当外源基因导入或病毒入侵后,细胞中与转基因或入侵病毒RNA同源的基因发生共同基因沉默的现象。
如果将其作为一门生物技术,则定义为:① RNAi 是指通过反义RNA与正链RNA 形成双链RNA 特异性地抑制靶基因的现象,它通过人为地引入与内源靶基因具有相同序列的双链RNA(有义RNA 和反义RNA) ,从而诱导内源靶基因的mRNA 降解,达到阻止基因表达的目的。② RNAi是指体外人工合成的或体内的双链RNA(dsRNA)在细胞内特异性的将与之同源的 mRNA降解成21nt~23nt 的小片段,使相应的基因沉默。③ RNAi是将与靶基因的mRNA 同源互补的双链RNA(dsRNA ) 导入细胞,能特异性地降解该mRNA ,从而产生相应的功能表型缺失, 属于转录后水平的基因沉默(post - transcriptional gene silence , PTGS)。
各种不同定义虽然说法不同,但所描述事实是大体相同的,简单地可以说,RNAi就是指由RNA介导的基因沉默现象。
原理
最近由于RNA干扰(RNA interference,RNAi)的发现使反义领域的研究增多。这种自然发生的现象最早是在秀丽线虫中发现的(1),是序列特异性地使转录后的基因沉默的有力机制。由于最近两年在RNAi领域取得的进步,已经有许多这方面的综述发表(2-4)。RNA干扰是由长的双链RNA分子发动的,该分子可以被Dicer enzyme加工成长度为21-23个核苷酸的RNA(见图)。RNaseIII蛋白被认为是作为一个二聚体发挥作用,它对双链RNA的两个链都进行切割,酶切的产物3'末端互相重叠。然后这种小的干扰RNA分子(small interfering RNAs,siRNAs)掺入RNA诱导的沉默复合物(RNA-induced silencing complex,RISC),引导核酸酶降解靶RNA。
这种保守的生化机制可用于研究多种模式生物的基因功能,但是它在哺乳动物细胞中的应用受到阻碍,因为长的双链RNA分子会引起干扰素应答。因此Tuschi及其同事表明长度为21nt的siRNA可以特异性的抑制哺乳动物细胞基因表达是一个革命性的突破(5)。这个发现激发了大量利用RNAi技术对哺乳动物细胞的研究,因为与传统的反义技术比,RNAi的性能明显较高。
有趣的是,除了短双链RNA,短发夹RNA(short hairpin RNA,shRNA),比如茎环结构在细胞内经过加工后也可以变成siRNA,从而产生RNA干扰(6、7)。这使得构建表达干扰RNA的载体,从而使哺乳动物细胞内基因表达长期沉默成为可能(4、8)。shRNA可以利用RNA聚核酶III启动子转录,在正常情况下,该启动子是控制小核RNA(small nuclear RNA,snRNA)U6(6、7、9、10)或者RNaseP的组分H1 RNA(11)转录的。另外一种办法是两段短RNA分子分别用U6启动子转录出来(6、12、13)。载体介导的siRNA表达使对功能缺失(loss-of-function)表型进行长期分析成为可能。在稳定转染的细胞内,两个月后仍可观察到沉默现象(11)。
另外一种延长siRNA抑制基因表达时间的方法是对化学合成的RNA进行核苷酸修饰。尽管未经修饰的短双链RNA在细胞培养物或者体内的稳定性出乎意料的高,然而有些情况下,需要对siRNA的稳定性进行进一步提高。因此,可以在两条链的末端都引入经过修饰的核苷(14)。一个5'端为两个2'-O-甲基RNA、3'端为4个甲基化核苷的siRNA与序列相同但是未经修饰的siRNA比活性相同,但是在细胞培养物中引起的基因沉默现象的时间延长。然而,增多siRNA中的甲基化核苷,或者在核苷中引入体积较大的烯丙基将导致siRNA活性下降。
RNA干扰在哺乳动物体内的第一个研究是利用快速注射大量生理溶液的方法将一个编码shRNA的质粒注入老鼠的尾静脉(15、16)。在大多数器官中,报道基因(编码于共转染质粒或者转基因小鼠上)的表达可以被有效地抑制。另外,Fas基因被作为肝损伤治疗相关的内源靶标进行了RNA干扰实验(17)。注射siRNA之后,小鼠肝细胞中的Fas mRNA和蛋白水平下降了10天。把Fas基因沉默可以保护小鼠免遭由注射竞争性Fas特异抗体引起的爆发性肝炎,82%用siRNA处理的小鼠活过了10天观察期,而所有的对照小鼠在3天之内死亡。
上述研究中采用的高压导入技术是一种粗暴的方法,不适于治疗用。因此,标准的基因治疗所采用的方法被用于RNA干扰。一个反转录病毒载体被用于导入siRNA,以抑制人类胰腺肿瘤细胞中的癌基因K-ras等位基因(18)。负调控癌细胞中K-ras基因的表达使得它们在注入无胸腺的裸鼠皮下之后不再具有形成肿瘤的能力。这项研究还表明siRNA的高度特异性,因为只有癌基因K-ras被沉默,而与之只有1个碱基对差异的野生型等位基因并没有被沉默。另外,当在纹状区注射表达siRNA的腺病毒之后,转基因小鼠大脑中GFP基因的表达可以被抑制(19)。β-葡萄糖醛酸苷酶(b-glucoronidase)的活性可以通过在小鼠尾静脉注射重组腺病毒抑制。有趣的是,具有CMV启动子和最小的polyA尾的RNA聚合酶II表达元件被用于这个实验,为设计组织特异性或者可诱导的siRNA载体打开了大门。
总的来说,siRNA的第一个体内实验已经进行,其他有重要意义的基因有望于很快作为靶标开展研究。至今为止的研究没有观察到任何应用siRNA引起的毒性作用,但是在治疗人类疾病的临床试验开始之前仍需小心,以排除长期使用RNA干扰引起的严重副作用。因为用siRNA使基因表达沉默与传统的反义技术相似,研究者将从十多年来反义技术研究的教训中获益,比如需要使用合适的对照以证明基因表达的敲除是特异性的,以及对免疫系统可能引起的意外影响进行详细分析。
应用
siRNA可用于研究基因的功能,可是后基因组时代的今天,研究人员已经不满足于一个一个基因沉默这样的研究节奏了,功能基因组学的研究更需要一个能站在全局高度研究多个基因之间关系的工具,因此,用作大规模RNA干扰用的shRNA/siRNA文库应运而生。 shRNA/siRNA文库联合使用高通量筛选技术和高内涵图像分析技术,使得RNAi筛选在反向基因组学、功能基因研究、药物发现等多个领域成为了一个 强大的应用工具。
北京赛诺亚生物技术有限责任公司(http://www.sirnoa.com/)是一家拥有独立自主产权的、以RNAi筛选的相关产品和技术服务为重点生物高新技术企业。公司专业从事各种高通量miRNA检测、RNA干扰筛选、药物筛选、文库筛选及相关产品的研发和销售,同时提供进行各种RNAi相关的载体构建、病毒包装 服务和细胞生物学试剂。公司致力于为从事生命科学研究和早期药物研发的科研人员提供一站式的RNA干扰相关服务。
总结
经过长期盛衰沉浮,反义技术近年来得到越来越多的注意。对能够提高靶表亲和性和生物稳定性、降低毒性的修饰核苷的研究取得了重要进展。由于大多数新的DNA类似物不能激活RNaseH,对反义寡核苷酸的设计需要考虑靶mRNA是否需要保留,例如,是改变剪接方式,还是降解靶mRNA(这种情况下应该使用gapmer技术)。可以通过有系统的修饰天然核酶或者通过体外选择技术获得具有高催化活性的稳定核酶。一些反义寡核苷酸和核酶已经进入临床试验研究,一个反义药物已经在1998年获得批准。一个重要的突破是发现短的双链RNA分子可用于哺乳动物细胞中特异性沉默基因表达。这个方法与传统的反义技术比效率明显更高,并且一些体内实验的数据已经发表。因此,反义技术有望广泛应用于对未知功能基因的研究、药物靶标的确认和治疗。
3,吗啉反义寡核苷酸在基因功能研究中的应用
吗啉反义寡核苷酸属于第三代反义寡核苷酸,主要通过阻断mRNA的剪接过程来抑制目的基因的功能.吗啉反义寡核苷酸技术现已广泛应用于发育过程中基因功能的研究;鉴于吗啉反义寡核苷酸能与病毒特异mRNA结合,形成的双链物可有效阻断病毒RNA的转录,从而抑制病毒的复制,所以该技术已应用于医学研究,如治疗病毒感染、癌症、肌营养不良症和早老综合症等疾病.主要阐述了吗啉反义寡核苷酸的结构特点、作用机制、与其它反义技术的比较,以及该技术的应用与展望.
4,反义寡核苷酸与?谢谢
反义寡核苷酸(antisense oligonucleotide)通常指进行了某些化学修饰的短链核酸(约15-25个核苷酸组成),它的碱基顺序排列与特定的靶标RNA序列互补,进入细胞后可按照Watson-Crick碱基互补配对的原则与靶标序列形成双链结构。反义寡核苷酸与靶标基因的RNA结合后可通过各种不同的机制影响靶标基因的表达。
反义寡核苷酸可用于基因沉默,所以是一种研究基因功能的重要工具。大多数药物属于靶标基因(或疾病基因)的抑制剂,因此反义寡核苷酸模拟了药物的作用,这功能丢失(LOF)的研究方法比传统的功能获得(GOF)方法更具优势。同时,那些在靶标实验中证明有效的反义寡核苷酸本身还可以被进一步开发成为反义寡核苷酸药物。
顺式诱饵寡核苷酸应该是翻译过来的~很少听过!
我猜可能跟引物类似吧~
5,什么是反义药物?
你好,反义药物又称反义寡核苷酸药物,是指人工合成长度为10~30个碱
基的DNA分子及其类似物。根据核苷酸杂交原理,反义药物能与特定的
基因杂交,在基因水平上干扰致病蛋白质的产生过程。蛋白质在人体代
谢过程中扮演重要角色,大多数疾病都是由于蛋白质异常引起的,无论
肿瘤、心血管疾病或传染性疾病,传统药物主要直接作用于致病蛋白质
本身,反义药物则作用于产生蛋白质的基因,因此可广泛应用于各种疾
病的治疗,比传统药物更具选择性,而且具有高效低毒、用量少等特点。
几年前,由于反义药物合成价格昂贵,使该类药物难以进行广泛的
临床试验。近年来,由于合成技术的改进和合成仪器的研制成功,反义
药物的成本已大为降低,从而加速了反义药物的研究与开发。
药动学由于体内各器官组织存在核酸酶,因此天然的寡核苷酸进入
体内极易被分解失活,故反义药物多以修饰寡核苷酸为主,以增强其抗
核酸酶降解的作用。寡核苷酸的修饰方法有多种,常用硫代寡核苷酸,
因为该反义药物具有良好的水溶性,易大量合成,能满足临床所需。采
用皮下、肌肉和静脉注射方法给药,除脑组织外,可分布于各器官和组
织中,能与血浆蛋白结合,但亲和力较低,主要从尿中排出。
17例健康志愿试验者,静注硫代寡核苷酸0.05~0.25微克/千克,
连用10天,血药浓度210~280微克/升,24小时达稳态血药浓度,血浆
峰值浓度295.8微克/升。硫代寡核苷酸口服生物利用度极低(<5%),
易在肠内降解失活,因此宜采用静注或肌注方法。
临床应用目前有17种反义寡核苷酸药物进入临床试验,其中有一种
(Vitravene)已上市。17例白血病患者,用反义寡核苷酸治疗,每日
皮下注射1次,每次0.1微克/千克,连用6周,部分患者病情稳定,食
欲增加,症状改善,有效率为40%。另外有5例白血病患者,用白消胺
和环磷酰胺治疗无效,改用反义寡核苷酸治疗,连用8周,结果有一例
血液指标恢复正常,其余4例存活1~2年。
9例顽固性非何杰金淋巴瘤患者,用反义寡核苷酸治疗、每日肌注
0.2微克/千克,连用4周,结果2例肿瘤缩小,2例血液中肿瘤细胞减少,
6例症状改善。
Vitravene是1998年经FDA批准进入市场的反义药物,其分子结构的
两端有一个修饰帽,从而增强其稳定性,该药抗病毒作用较强,是更昔
洛韦的1000倍,用于治疗巨细胞病毒性视网膜炎和艾滋病人并发巨细胞
视网膜炎。不良反应有虹膜炎、玻璃体炎,发生率为25%,用糖皮质激
素治疗可缓解或消除其炎性反应。
毒副作用急性毒性试验:小鼠LD50超过500毫克。在动物实验中,
常见免疫增强,表现为淋巴结增生、脾大、单核细胞浸润,长时间用药
更为明显。其它有ALT(谷丙氨酸转移酶)增高,白细胞和血小板减少,
血压下降,使用较大剂量时,延长凝血酶原时间。
近年来,反义药物在治疗某些肿瘤和病毒性感染方面,在临床试验
和应用中,取得令人满意的效果,但也存在一些问题,如最佳靶标的确
定比较困难。有一些疾病如肿瘤、心脑血管疾病、糖尿病等是多基因共
同作用的结果,因此难以找到关键性基因作为靶标,故必须与蛋白质组
学结合才能克服其不足。利用生物芯片技术有助于反义药物作用于靶标
的选择,其次,各种化学修饰能增强其作用,增加稳定性,减少毒副反
应。
希望以上内容对你有所帮助!
6,什么是反义药物?
主要指反义寡核苷酸(ODNs),
即其核苷酸序列可与靶mRNA或靶DNA互补,
抑制或封闭基因的转换和表达,或诱导RnaseH
识别或切割mRNA,
使其丧失功能.
反义药物与传统药物的性质和作用对象明显不同,表现为:
1、新的化学物质-核酸;
2、新的药物受体-mRNA,DNA;
3、新的受体结合方式-Watson-Crick杂交;
4、新的药物受体结合后反应-如RNase
H介导的靶RNA的降解。
反义药物与传统药物相比具有以下优点:
1、特异性较强。一个15聚体的反义寡核苷酸含有30-45氢键,而低分子的传统药物(200-600u)与靶点一般只形成1-4个键;
2、信息量较大。遗传信息从DNA-RNA-蛋白质,用互补寡核苷酸阻断某种蛋白的合成是很准确的;
3、反义药物以核酸为靶点,与蛋白质作为靶点比较,更易合理设计新药物。由于作用于遗传信息传递的上游,所需药量较低,副作用可能较少。
7,核苷酸类药物!
1替诺福韦:【中文通用名】替诺福韦酯 (治疗乙肝世界上最有效的药)
[ 主要成份]:替诺福韦双磷酸盐
〖适 应 症〗用于治疗HIV、HBV感染。本品和其他逆转录酶抑制剂合用于HIV-1感染、乙肝的治疗
【批准文号】H200503077
【生产厂商】美国生物制药公司Gilead Sciences
2阿德福韦酯
通 用 名: 阿德福韦酯片
本品主要成份为阿德福韦酯,其化学名为:9-[2 - [双(新戊酰氧甲氧基)磷酰甲氧基]乙基]腺嘌呤
【批准文号】 国药准字H20050803
【生产企业】 天津药物研究院药业有限责任公司