表观遗传学第七章siRNA与miRNA介导的调控精Word格式文档下载.docx

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r四、miRNA在癌症发生中的作用r五、siRNA的应用

mRNA水平上诱导具有特异性序列的基因沉默的过程

r2.转录后沉默：

Post-transcriptionalgenesilencing,PTGS

r3.表观遗传学中的一种重要现象生物w秀w-w专.b心bioo做.c生om物

r1.RNA干扰：

生物体内通过双链RNA分子在

n

oitantemgip-oHyp生物w秀w-w专.b心bioo做.c生om物

Epigenetics,2008-2009,Semester1,USTCr1.1990年，RichJorgensen将由强启动子控制的Chalconesynthasegene转入淡紫色的矮牵牛花->

加深紫色r2.Hypopigmentation:

许多花出现杂色，甚至紫色消失，变成白色r

3.Co-suppression

r1.1995年，SuGuoandKennethJ.Kemphues，线虫

r2.利用反义RNA技术阻断线虫中的par-1基因。

在对照实验中给线虫注射正义RNA以期观察到基因表达的增强。

效地抑制基因的表达！

r3.然而，正义RNA和反义RNA都能够有

r4.沉默的效应能够在被注射的动物及其后代中保持，虽然RNA转录本在胚胎早期就发生

降解

Epigenetics,2008-2009,Semester1,USTC生物w秀w-w专.b心bioo做.c生om物

生物w秀w-w专.b心bioo做.c生om物ControldsRNA

Epigenetics,2008-2009,Semester1,USTCds-gfp

RNA

Younglarva（幼虫）Adult（成虫）adultbodywallathighmagnification（高放大倍数的成虫体壁）

Nohybridizationandstaining

+antisense+hybridization

adultbodywallathighmagnification（高放大倍数的成虫体壁）Epigenetics,2008-2009,Semester1,USTC

生物w秀w-w专.b心bioo做.c生om物+hybridization（endogenousmex-3RNA）+dsmex-3RNA

+hybridization

r1.“RNAInterference”:

注入dsRNA能够有效地、长期的阻断基因的表达r2.给线虫喂食表达GFPdsRNA的细菌，线虫的GFP表达被抑制（a），但存在RNAi缺陷的则不被抑制（b）r3.之前的正义RNA抑制基因表达的现象，可能是由于体外转录所得RNA中污染了微量双链RNA而引起生物w秀w-w专.b心bioo做.c生om物

r2.外源基因诱导的RNA沉默是植物对抗病毒和转座子的一个防御系统

r3.绝大多数的植物病毒具有单链RNA基因组，进入细胞之后从释放其基因组，由病毒编码的RNApolymerase产生正义和反义的RNA，并形成dsRNA，触发RNAi机制从而抵制其自身生物w秀w-w专.b心bioo做.c生om物

r1.植物细胞可以通过降解病毒RNA的方式来对抗病毒的入侵，称为转录后沉默（PTGS）

r1.从双链RNA产生的小干扰RNA可以用不同机制关闭基因的细胞机器

r2.为什么外源的dsRNA能够抑制与其序列同源的基因的表达？

rA.Postinitiationmechanisms.miRNA物通过阻碍翻译的延伸，或者促使核糖体与mRNA生分离来抑制mRNA的翻译rB.Cotranslationalproteindegradation.做m在多肽链翻译后的同时使其降解心o

c

.

专o-o

i

秀b

b

物.w

生ww

rD.Argonaute招募eIF6，从而阻止大的核糖体亚基与小亚基的结合

rC.Argonaute与eIF4E竞争结合cap

rE.Argonaute通过脱腺苷化（deadenylation）阻止loopmRNA的形成rF.MicroRNA-mediatedmRNAdecay.miRNA触发脱腺苷化并使得底物mRNAdecapping

域的核糖核酸酶，将dsRNA切割成小的shortinterferingRNAs（siRNAs）ormicroRNAs（miRNA），并将这些产物加载到RISC上

r2.RISC（RNAinducedsilencingcomplexes）（RNA诱导的沉默复合体）:

包含多个蛋白质的复合物，将与之连接的siRNA或miRNA定位到其靶点并抑制靶基因的表达

生物w秀w-w专.b心bioo做.c生om物r1.Dicer:

RNaseIII类似的，包含多个功能结构

r序列的结构组成:

物

生r1.一个PAZ结构域，与做m

dsRNA的末端结合心o贾第鞭毛虫

专o

r2.两个RNaseIII结构-o

r3.其他的功物.w

生能结构域ww

r1.PAZ有一个OB折叠，与ssRNAs的3’端有较弱的亲和力，允许PAZ与dsRNAs露在外面的两个核苷酸结合r2.Dicer的PAZ结构域能够识别Drosha切割的产物末端生物w秀w-w专.b心bioo做.c生om物

r1.PAZ结构域与两个具有催化活性的RNaseIII结构域分离r2.PAZ结构域与RNaseIII结构域的距离为65angstrom，与25个bp的RNA长度一致

r3.Dicer是一个分子尺，负责识别dsRNA并在特异位点切断

的核心成员

2.AGO蛋白质一般包含PAZ和PIWI两种功能结构域

3.PAZ与双链siRNA3’-端露出的两个核苷酸结合

4.PIWI负责将双链siRNA切成单链

5.PAZ和PIWI对于SiRNA与底物mRNA之间的相互作用是必须的，并负责底物的断裂或转录抑制

6.不同的AGO具有不同功能，例如人类AGO2负责的RISCs能够割裂底物mRNA，而AGO1和AGO3则不能

rrrrr生物w秀w-w专.b心bioo做.c生om物r1.Argonaute（AGO）:

大的蛋白质家族，为RISCs

生

做m

心o

-o

秀bb

做m心o

物.w生ww

r1.dsRNA首先需要被Dicer相关的复合物进行处理，然后在Argonaute相关的复合物的引导下发挥功能；

r2.Dicer和Argonaute家族的成员在RNA诱导的沉默通路中发挥功能，不同的组成通过不同的机制引起沉默r3.例如，不同的

Argonaute相关复合物能够引起不同的沉默过程（mRNA降解vs.翻译抑制）生物w秀w-w专.b心bioo做.c生om物

r1.MicroRNA（miRNA）:

一种非编码小的RNA（~21–23bp），通过Dicer剪切其前体RNA（~70-90）所得r2.miRNA以RNA-蛋白质复合物的形式，在动物和植物的细胞中广泛的表达，也称为miRISCsr3.在发育的过程中起着关键性的作用，能够促使与miRNA序列同源的靶基因的mRNA的降解或者翻译的抑制

r（A）pri-miRNAs的结构r（B）人类pri-miR-30aRNA的发夹环；

Drosha切割位点（箭头），Dicer切割位点（三角）

r1.Pri-miRNA被Drosha切割

r2.pre-miRNA被Dicer切割r3.Exportin5（Exp5）将miRNA装运到胞质中

r2.Drosha和Dicer都具有RNaseIII和dsRNA结合结构域

Epigenetics,2008-2009,Semester