Small RNA—從功能研究到基因治療
在過去的十年里，小RNAs（small RNA）已經成為基因表達和基因組功能的重要調節因子，幾乎在生物學的各個方面都發揮著作用。許多小RNAs通過RNA干擾（RNAi）相關機制發揮作用，這些機制通過對RNA誘導沉默復合物（RISC）進行編程以識別和抑制目標。還有一類天然microRNAs（miRNAs），可在體內調節基因表達程序。miRNA功能的改變是導致人類疾病的一個重要因素，而對特定miRNA的調控正成為一種新的治療手段。小RNA的用途遠不止如此，快來跟小編一起深入了解small RNA—從功能研究到基因治療。
（1）小RNA 起源
目前，我們對于通過RISC發揮作用的小RNAs的發生，認識比較全面。在動物中，這種小RNAs主要有三類：小干擾RNA（siRNAs）、PIWI相互作用RNA（piRNAs）和miRNAs。siRNAs是由RNAseⅢ家族酶dicer處理的雙鏈前體衍生而來。在哺乳動物中，內源性siRNA在生殖細胞中較為豐富，但在無脊椎動物中則更為廣泛。miRNA前體包含成熟miRNA序列的短發夾片段。這些前體通過兩個雙鏈RNA酶（dsRNA酶）Drosha和Dicer的串聯作用進行處理。piRNAs主要在生殖細胞中表達，在生殖細胞中它們保護轉座子的活性。它們的生物起源仍有待充分了解。
（2）小RNA 發現
下一代測序技術使小RNAs的研究發生了革命性的改變。在將特定的連接子連接到小RNAs之后，可以生成cDNAs，這非常適合使用短讀平臺進行測序。這些方法擴大了被認為通過RISC起作用的小RNAs的種類，并使人們能夠發現新的小RNAs。深度測序也被證明有助于檢測特殊小RNA的表達；另一方面，如微陣列和定量pcr（qpcr），也提供了經濟的替代方案，目前數據庫已經在線提供已知的小RNA庫。
（3）小RNA 功能研究
了解小RNAs的功能通常從研究它們的表達模式開始。潛在靶點的識別依賴于小RNA和靶點必須具有一定的序列互補性的假設。計算算法根據miRNA-mRNA相互作用的假定特征及其結合位點的保守性預測miRNA靶點。此外，還發展了幾種生物化學方法，如交聯免疫沉淀法（CLIP）和串聯親和純化miRNA靶基因mRNAs（Tap-Tar）。小RNAs的功能研究可以依賴于常規的遺傳策略，如基因敲除。miRNA的過度表達和miRNA拮抗劑的使用也是常用的方法。拮抗劑是化學合成的miRNA互補寡核苷酸，其修飾的化學骨架可作為miRNA功能的反義抑制劑。模式生物，如秀麗隱桿線蟲、果蠅和斑馬魚，也被證明是理解保守小RNAs功能的關鍵。
（4）小RNA 工具類型
小rna通路的抑制潛能可以被重新定位到選定的細胞基因，使基因功能的研究成為可能。在哺乳動物中，有兩種類型的RNAi triggers被廣泛應用。通常在培養過程中，siRNAs被瞬時傳遞到細胞中，并進入RISC而無需進一步處理。shRNAs必須利用瞬時傳遞或基因組整合的載體進行表達，并且必須經過Drosha和Dicer或Dicer酶處理。siRNAs簡單易用，但由于化學合成的triggers的持續性，它們只能暫時使目標沉默。shRNAs提供了更大的靈活性；整合的結構可以提供長久性的抑制，shRNAs本身可以由受調控的啟動子表達，從而能夠調節抑制水平并檢查可逆效應。
（5）小RNA 篩選工具
小RNA工具徹底改變了全基因組檢測以尋找對特定表型有影響的蛋白質的能力。在哺乳動物全基因組和亞基因組中，合成siRNAs或shRNA表達載體的文庫被廣泛使用。此外，長dsRNAs文庫已廣泛應用于蠕蟲和果蠅黑原細胞中，而且很容易獲得表達dsRNA觸發因子的轉基因蒼蠅的文庫。
（6）體內研究策略
短發夾RNAs（shRNAs）是研究轉基因動物基因功能的有力工具。通過移植shRNAs修飾的干細胞，可以培育出敲除目的基因的動物。這可以通過將優化的shRNAs整合到能夠在大多數組織中表達的特定基因組位點來實現。這種策略為實現組織或細胞類型中任何基因的組織特異性或調節性抑制提供了可能。
（7）小RNAs 靶向治療
miRNAs自身或關鍵靶點結合位點的改變與人類疾病有關。這使得對特定miRNA的調控正成為一種新的治療手段，目前已經開發了幾種在體內釋放拮抗劑的策略。這些方法已在包括嚙齒動物和靈長類動物在內的臨床前模型中得到驗證，一些miRNA拮抗劑已進入人類臨床試驗。
（8）小RNA基因治療應用前景
利用小RNAs的單基因和全基因組方法在發現各種疾病的新治療靶點方面都具有很大的潛力。這些靶點中有些屬于蛋白質類，這些蛋白質類可用于常規藥物的發現。還有一部分被認為是“無成藥性”的蛋白質類。在這些情況下，小RNAs本身提供了一種新的治療方法，盡管將小RNA輸送到體內的靶細胞具有挑戰性，但許多研究小組已在尋求在特定疾病環境中表達shRNAs的基因治療方法。
自 1995 年成立以來，Dharmacon 提供各種用于批量研究基因功能的工具，支持從全基因組范圍到信號通路、基因家族方面研究基因與疾病、表型、分子機理對應的關系。
•siRNA——在Targetplus siRNA 上獲得雙鏈修飾，提高了特異性和沉默效力；Accell siRNA 是一種可以在沒有轉染試劑的情況下傳遞給難以轉染細胞的siRNA試劑。
•shRNA——microRNA適配的shRNA，用于組成型和誘導型RNAi，提供特異和有效的長期沉默。
•microRNA——通過合理設計的合成和表達microRNA模擬物和發夾抑制劑上調或抑制內源性成熟microRNA功能
選擇 cherry-pick libraries， 您可以從我們的siRNA和microRNA產品線中挑選，以定制滿足您特殊需要的自定義庫。
（1）小RNA 起源
目前，我們對于通過RISC發揮作用的小RNAs的發生，認識比較全面。在動物中，這種小RNAs主要有三類：小干擾RNA（siRNAs）、PIWI相互作用RNA（piRNAs）和miRNAs。siRNAs是由RNAseⅢ家族酶dicer處理的雙鏈前體衍生而來。在哺乳動物中，內源性siRNA在生殖細胞中較為豐富，但在無脊椎動物中則更為廣泛。miRNA前體包含成熟miRNA序列的短發夾片段。這些前體通過兩個雙鏈RNA酶（dsRNA酶）Drosha和Dicer的串聯作用進行處理。piRNAs主要在生殖細胞中表達，在生殖細胞中它們保護轉座子的活性。它們的生物起源仍有待充分了解。
（2）小RNA 發現
下一代測序技術使小RNAs的研究發生了革命性的改變。在將特定的連接子連接到小RNAs之后，可以生成cDNAs，這非常適合使用短讀平臺進行測序。這些方法擴大了被認為通過RISC起作用的小RNAs的種類，并使人們能夠發現新的小RNAs。深度測序也被證明有助于檢測特殊小RNA的表達；另一方面，如微陣列和定量pcr（qpcr），也提供了經濟的替代方案，目前數據庫已經在線提供已知的小RNA庫。
（3）小RNA 功能研究
了解小RNAs的功能通常從研究它們的表達模式開始。潛在靶點的識別依賴于小RNA和靶點必須具有一定的序列互補性的假設。計算算法根據miRNA-mRNA相互作用的假定特征及其結合位點的保守性預測miRNA靶點。此外，還發展了幾種生物化學方法，如交聯免疫沉淀法（CLIP）和串聯親和純化miRNA靶基因mRNAs（Tap-Tar）。小RNAs的功能研究可以依賴于常規的遺傳策略，如基因敲除。miRNA的過度表達和miRNA拮抗劑的使用也是常用的方法。拮抗劑是化學合成的miRNA互補寡核苷酸，其修飾的化學骨架可作為miRNA功能的反義抑制劑。模式生物，如秀麗隱桿線蟲、果蠅和斑馬魚，也被證明是理解保守小RNAs功能的關鍵。
（4）小RNA 工具類型
小rna通路的抑制潛能可以被重新定位到選定的細胞基因，使基因功能的研究成為可能。在哺乳動物中，有兩種類型的RNAi triggers被廣泛應用。通常在培養過程中，siRNAs被瞬時傳遞到細胞中，并進入RISC而無需進一步處理。shRNAs必須利用瞬時傳遞或基因組整合的載體進行表達，并且必須經過Drosha和Dicer或Dicer酶處理。siRNAs簡單易用，但由于化學合成的triggers的持續性，它們只能暫時使目標沉默。shRNAs提供了更大的靈活性；整合的結構可以提供長久性的抑制，shRNAs本身可以由受調控的啟動子表達，從而能夠調節抑制水平并檢查可逆效應。
（5）小RNA 篩選工具
小RNA工具徹底改變了全基因組檢測以尋找對特定表型有影響的蛋白質的能力。在哺乳動物全基因組和亞基因組中，合成siRNAs或shRNA表達載體的文庫被廣泛使用。此外，長dsRNAs文庫已廣泛應用于蠕蟲和果蠅黑原細胞中，而且很容易獲得表達dsRNA觸發因子的轉基因蒼蠅的文庫。
（6）體內研究策略
短發夾RNAs（shRNAs）是研究轉基因動物基因功能的有力工具。通過移植shRNAs修飾的干細胞，可以培育出敲除目的基因的動物。這可以通過將優化的shRNAs整合到能夠在大多數組織中表達的特定基因組位點來實現。這種策略為實現組織或細胞類型中任何基因的組織特異性或調節性抑制提供了可能。
（7）小RNAs 靶向治療
miRNAs自身或關鍵靶點結合位點的改變與人類疾病有關。這使得對特定miRNA的調控正成為一種新的治療手段，目前已經開發了幾種在體內釋放拮抗劑的策略。這些方法已在包括嚙齒動物和靈長類動物在內的臨床前模型中得到驗證，一些miRNA拮抗劑已進入人類臨床試驗。
（8）小RNA基因治療應用前景
利用小RNAs的單基因和全基因組方法在發現各種疾病的新治療靶點方面都具有很大的潛力。這些靶點中有些屬于蛋白質類，這些蛋白質類可用于常規藥物的發現。還有一部分被認為是“無成藥性”的蛋白質類。在這些情況下，小RNAs本身提供了一種新的治療方法，盡管將小RNA輸送到體內的靶細胞具有挑戰性，但許多研究小組已在尋求在特定疾病環境中表達shRNAs的基因治療方法。
自 1995 年成立以來，Dharmacon 提供各種用于批量研究基因功能的工具，支持從全基因組范圍到信號通路、基因家族方面研究基因與疾病、表型、分子機理對應的關系。
•siRNA——在Targetplus siRNA 上獲得雙鏈修飾，提高了特異性和沉默效力；Accell siRNA 是一種可以在沒有轉染試劑的情況下傳遞給難以轉染細胞的siRNA試劑。
•shRNA——microRNA適配的shRNA，用于組成型和誘導型RNAi，提供特異和有效的長期沉默。
•microRNA——通過合理設計的合成和表達microRNA模擬物和發夾抑制劑上調或抑制內源性成熟microRNA功能
推薦Cherry-pick Libraries
當Dharmacon已有的RNAi篩選庫不符合您的實驗要求時，您可以輕松、快速、經濟地定制自己的自定義庫。選擇 cherry-pick libraries， 您可以從我們的siRNA和microRNA產品線中挑選，以定制滿足您特殊需要的自定義庫。
•我們的online libraries平臺為您提供靈活設計以滿足您獨特的實驗需求
•僅需提供您感興趣的基因ID距離您需要的自定義庫，僅需要四步
從單基因敲除到基因組級RNAi篩選，點擊http://mine-bio.com/brandDetail.html?id=1000679&url=brandList找到您的RNAi解決方案
參考文獻：
Chang K, Hannon G J. Tools for studying and using small RNAs: from pathways to functions to therapies[J]. Nature Reviews, Genetics Sep, 2014, 18.
更多詳情請聯系：
上海曼博生物醫藥科技有限公司
MineBio Life Sciences Ltd.
www.mine-bio.com
Tel: +(86) 21 51769110
Mobile: +(86) 18221705797（微信同號）
QQ：3117358847
Email: info@mine-bio.com
地址: 上海浦東張江達爾文路 88 號 21 號樓 4 層
Copyright(C) 1998-2025 生物器材網 電話：021-64166852;13621656896 E-mail：info@bio-equip.com