第四章反义核酸与核酶ppt.ppt

第四章 反义核酸与核酶 反义药物 主要内容 反义核酸和反义技术 反义核酸(antisense nucleic acid) 是一段与靶基因的某段序列互补的天然存在或人工合成的核苷酸序列 它可通过碱基配对与细胞内核酸特异结合形成杂交分子，从而在转录和翻译水平调节靶基因的表达，具有合成方便、序列设计简单、容易修饰、选择性高、亲和力高等特点 反义核酸技术（antisense nucleic acids technology) 是根据核酸杂交原理设计的，以选择性地抑制特定基因表达为目的的一类核酸研究新技术 包括反义RNA(asRNA)、反义DNA(asDNA) 、核酶(Rz) 反义核酸的基本原理 绝大多数DNA由两条碱基互补的单链组成，生物信息以核苷酸不同排列顺序编码在DNA链上，基因组形成单顺反子结构 在DNA双链上被转录为RNA的链为正义链，与其相对应的链为反义链 精心设计一段寡核苷酸与正义链互补，一般由7到30个核苷酸组成，将会阻断基因转录；或将含有反义序列的载体导入细胞内，干扰特定基因表达 利用这一原理可以在基因位点、前体mRNA、 mRNA及蛋白水平，通过干扰特定基因功能限制细胞增殖、分化和凋亡 反义基因治疗 DNA DNA  RNA RNA 反义RNA 阻断表达 反义技术的两种技术路线 将表达与体内基因或mRNA互补序列的基因转入体内，使细胞表达与目标基因互补的mRNA，从而阻断目标基因的表达 体外合成mRNA互补的核苷酸类似物，通过静脉注射等途径进入细胞，特异性地与目标mRNA作用 以第二种为主来介绍 反义核酸的种类 反义RNA：一类能与特异mRNA互补的小分子质量的、可扩散的DNA转录物，能够从翻译、转录和核酸复制水平上高度特异地抑制靶基因表达 反义DNA：人工合成一小段反义寡核苷酸，与DNA或mRNA序列互补结合，封闭靶基因表达（ASODN） 理论上认为寡核苷酸与其意义链互补，会象“封条”一样，阻断mRNA拼接、转录、翻译，下调特定基因表达 反义RNA的最初发现 反义RNA最先发现于原核细胞，是由Tomizarna在1981年对质粒ColE1复制的研究过程中发现的 c-myc基因——真核细胞中天然反义RNA调节 c-myc基因是禽类髓细胞病毒(AMN)MC-29的V-myc的细胞同源序列，与多种肿瘤发生发展有关 Saito等研究发现，c-myc基因有3个外显子，第一个外显子不编码蛋白质，它的序列与第二个外显子互补，通过反义RNA与第二个外显子mRNA的碱基配对而抑制基因表达 在人Burkitt淋巴瘤中发现c-myc基因失去了第一个外显子，从而使c-myc基因表达失控 由此可见，反义RNA的负调节被解除是细胞恶性转变的原因之一 c-myc基因——真核细胞中天然反义RNA调节 反义RNA的作用机制 作用于外显子和内含子的连接区，阻止mRNA前体的剪接 反义RNA与DNA结合时能阻止转录因子与DNA的结合，从而阻止特定基因的转录 互补于特定mRNA的非编码区，如SD序列或核糖体结合位点及其上游区，影响核糖体结合，从而抑制翻译 互补于特定mRNA的编码区，抑制翻译或激活RNase H使mRNA易被核酸酶降解 作用于靶mRNA的5’端，阻止帽子结构形成，影响mRNA的成熟 作用于PoIy A形成位点，阻止靶mRNA成熟及向胞浆内的转运 反义RNA的作用机制 反义RNA的获得途径 化学会成法