反义核酸的作用机理

反义核酸的作用机理 反义核酸的作用机理 (2006-11-07 09:40:35) 分类:我的记录 反义核酸包括反义 RNA(antisense RNA)和反义DNA(antisense DNA)两种，是指与靶RNA(多为mRNA)具有互补序列的RNA或DNA分子。它通过与靶RNA进行碱基配对结合的方式参与基因表达的调控。通常把转录产生反义RNA的基因称为反义基因(antiscnse gene)或反义DNA，因其与转录靶RNA的目的基因是反义的。参与基因表达调控的反义RNA最早是在原核生物中发现的，其后又陆续在原核生物中发现了多种不同的天然存在的反义RNA，如在质粒的复制、Tn10的转座、噬菌体的繁殖等诸多过程中均发现了反义RNA调控系统的存在，显示原核生物中存在反义调控系统是一种普遍的现象。在真核生物中虽然迄今未能找到反义RNA调控系统，但却检测出了许多具有互补碱基序列的小分子RNA，推测其中有一部分参与了基因表达的调控，可能起着类似反义RNA的作用。广义地说，反义核酸还包括在体外人工合成的碱基序列与靶mRNA互补的DNA或RNA片段。反义核酸对基因表达的有效调控给人类带来了新的希望，即有可能把反义核酸作为一种生化药物应用，征服人类的大敌如癌症、病毒类引起的疾病、艾滋病和遗传性疾病等。 反义核酸作用原理基于碱基配对规则，可通过与靶RNA进行碱基配对结合的方式参与对相关基因表达的调控。其作用方式可能有:?反义RNA与mRNA结合形成互补双链阻断核糖核蛋白体同mRNA的结合，从而抑制了mRNA翻译成蛋白质的过程。?反义DNA能与靶细胞形成一种三链核酸(triple helix nucleic acid),它通过作用于控制基因转录的转录子、增强子和启动子区，对基因的转录进行调控。?反义核酸与mRNA的结合可阻挡mRNA向细胞质的运输。?反义核酸与mRNA结合后使得mRNA更加易被核酸酶识别而降解，从而大大缩短mRNA的半衰期。上述四种作用途径都可表现为对基因表达的抑制或调节，且这种调节是非常特异性的。 在人细胞染色体内有30亿对碱基，如果4个碱基的数目大致相同，并在整个基因中随机分布，则平均12个碱基长度的序列不应该重复出现。因而针对癌基因、病毒基因或遗传基因来合成反义核酸是理想的基因治疗途径。常见的获得反义RNA的方法与基因工程方法相同。首先，以mRNA为合成互补配对的DNA单链，然后以合成的互补DNA单链为模板再合成另一条DNA链，此双链DNA片段就是目的基因的片段。将目的基因片段反向插入适当的载体中，然后将重组载体导入细胞，当重组载体基因表达时，由于是反向插入，因此，启动引导的不是目的基因的转录，而是与目的基因互补的反义基因的转录，从而得到反义RNA。