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日本东京大学官网近日宣布,东京大学和京都大学研究人员发现了核糖核酸干扰的分子机制。所谓核糖核酸干扰,就是单分子RNA分裂时出现的某种蛋白质合成受到抑制的现象。

细胞治疗癌症获重大突破 合成的双链RNA进入肝细胞后,人体内的RNAi机制便会摧毁合成的RNA和任何与之匹配的、与肿瘤生长相关的信使RNA,阻止蛋白质的继续产生,从而使肿瘤停止生长....

武汉病毒所发现RNA干扰具有抗病毒免疫作用

据美国媒体8月24日报道,美国阿尔尼拉姆生物技术公司日前宣布他们找到了一种能够治愈所有癌症的新型药物,首批接受临床试验的19名晚期肝癌患者病情都有较大好转。不仅如此,该公司称,假以时日,这种药物甚至有可能治愈一切疾病。

核心提示:来自冷泉港实验室,霍德华休斯医学院等处的研究人员研发了一种新型技术,能帮助研究人员一次筛选上千候选发夹RNA分子,从中找到能沉默目标基因的RNA分子,这对于提高RNA干扰效率具有积极的意义。这一研究成果公布在Cell出版社旗下著名刊物《Molecular Cell》上。

由于借助RNAi可以关闭特定基因的表达,科学家一直期待RNAi现象在医疗领域得到应用。在先前研究中,科学家已经发现RNAi由RNA诱导沉默复合体来调节,且RISC的中心包含一个小RNA和一个阿尔古蛋白,它们能够使目标RNA进行分裂。然而,科学界一直没有找到直接监测RNAi反应的工具,因此RNAi的分子机制也一直是个谜。

据美国媒体报道,美国阿尔尼拉姆生物技术公司日前宣布他们找到了一种能够治愈所有癌症的新型药物,首批接受临床试验的19名晚期肝癌患者病情都有较大好转。不仅如此,该公司称,假以时日,这种药物甚至有可能治愈一切疾病。

6月21日,国际学术期刊《免疫》上刊发论文显示,科学家证明,以往只在真菌、植物和无脊椎动物中确认发挥抗病毒免疫作用的RNA干扰,在哺乳动物中也能发挥同样的作用。这项工作由中科院武汉病毒研究所周溪研究员课题组与军事医学科学院微生物流行病研究所秦成峰研究员课题组合作完成。国际同行评价,该工作完善了对哺乳动物抗病毒免疫机制的认识,为相关抗病毒药物设计或免疫疗法研究提供了理论基础。

首批患者反应良好

生技网资讯: 来自冷泉港实验室,霍德华休斯医学院等处的研究人员研发了一种新型技术,能帮助研究人员一次筛选上千候选发夹RNA分子,从中找到能沉默目标基因的RNA分子,这对于提高RNA干扰效率具有积极的意义。这一研究成果公布在Cell出版社旗下著名刊物《Molecular Cell》上。

现在日本研究人员首次设计出一种单分子成像分析方法,可以在试管中实时观测RISC使目标RNA分裂的过程。他们通过观测发现,RISC中的小RNA包含两部分,其中一部分很快“绑定”到要分裂的目标RNA上,另一部分则负责“校对”是不是选择了正确的目标RNA。

今年4月,19名接受化疗但没有好转的肝癌病人开始服用这种名为ALN-VSP的新型药物。服用第一剂后的数周内,药物就已经很明显地开始阻止肿瘤产生自身生长需要的蛋白质。

RNA干扰是一种在真核生物中高度保守的转录后基因沉默机制。长期以来科学家已经发现,当病毒入侵真菌、植物和无脊椎动物时,病毒RNA复制所产生的双链RNA被宿主RNAi通路所识别并切割成小干扰RNA,这些病毒衍生出的siRNA被加载到RNAi通路下游的RNA沉默复合体RISC中,介导同源病毒RNA的降解,从而达到抗病毒的目的。尽管RNAi在哺乳动物中也保守存在,并被广泛用于生命科学与技术研究,然而,在哺乳动物中RNAi是否同样能起到抗病毒免疫作用仍不清楚。

今年4月,19名接受化疗但没有好转的肝癌病人开始服用这种名为ALN-VSP的新型药物。服用第一剂后的数周内,药物就已经很明显地开始阻止肿瘤产生自身生长需要的蛋白质。

领导这一研究的是美国冷泉港实验室Gregory J. Hannon教授,以及冷泉港实验室癌症研究中心,沃森生物科学学院Scott W. Lowe教授。其中Hannon教授是小RNA研究领域的先驱,曾主编了冷泉港实验室技术手册:《MicroRNA研究方法》等,这篇最新文章的idea就是Hannon教授提出来的。

9778818威尼斯官网,这一突破性结果揭示了RISC的作用机理,或将加速科学界对RNAi的研究应用,例如研发以RNA为基本成分的、抑制某种致病蛋白生长的基因治疗药物。

到今年6月,阿尔尼拉姆公司称,通过“唤醒”人体自身的一种很少使用的免疫防御系统,ALN-VSP成功切断肝癌患者体内肿瘤62%的血流量。在治疗肝癌时,传统药物一般使用消除致病蛋白质的方法,而ALN-VSP则通过核糖核酸干扰疗法直接阻止细胞生成致病蛋白质。

9778818威尼斯官网:一种提升沉默作用新措施被发觉,马赛病毒所开掘陆风X8NA搅扰具备抗病毒免疫机能。在这项研究中,研究者利用人肠道病毒71型感染的人类体细胞及小鼠为模型,发现EV71非结构蛋白3A通过与病毒双链RNA结合阻止其被剪切,抑制了小干扰RNA产生。这一功能被称为“VSR”。而VSR缺陷型EV71病毒则能在细胞与小鼠中激发RNAi反应,产生大量病毒siRNA,最终使同源病毒RNA降解。研究人员发现,在正常的人体细胞和小鼠中,VSR缺陷型病毒复制明显被抑制;而在RNAi通路缺失的细胞中,突变病毒的复制得到显著的拯救。同时,研究者还证明RNAi在哺乳动物中所发挥的抗病毒作用不依赖于干扰素反应。

到今年6月,阿尔尼拉姆公司称,通过“唤醒”人体自身的一种很少使用的免疫防御系统,ALN-VSP成功切断肝癌患者体内肿瘤62%的血流量。在治疗肝癌时,传统药物一般使用消除致病蛋白质的方法,而ALN-VSP则通过核糖核酸干扰疗法直接阻止细胞生成致病蛋白质。

干扰是目前生命科学领域中的前沿技术,从发现至今,科学家们不仅将基因功能研究的希望寄托在这种能阻断基因表达的技术上,而且还都将治愈疑难疾病的希望也付之于其上,但是随着研究的深入,科学家们也发现要在实际操作中进行基因沉默也不是一件容易的事。

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研究人员指出,该研究在人类体细胞及动物水平发现了病毒感染可以产生具抗病毒功能的siRNA,确证了RNAi在哺乳动物中是一条抗病毒天然免疫通路;同时,也揭示了一种人类病毒逃逸RNAi天然免疫的具体机制。

唤醒人体自身防御机制

其中一个主要的问题就是找到能开启RNA干扰的合适分子,这种具有开关功能的分子——做过RNAi实验的的研究人员都知道——就是发夹RNA分子,这种分子可以与目标基因的RNA片段匹配,从而关闭基因的转录,蛋白的表达。

科学家在研究中还发现核糖核酸之间一个奇妙的联系———如果说DNA对蛋白质来说是一张图纸,那么RNA就是能够下达指令的建筑商。RNA把DNA上的基因复制成单链的信使RNA,再由它向细胞传递信息继而产生蛋白质。

科学家在研究中还发现核糖核酸和脱氧核糖核酸之间一个奇妙的联系———如果说DNA对蛋白质来说是一张图纸,那么RNA就是能够下达指令的建筑商。RNA把DNA上的基因复制成单链的信使RNA,再由它向细胞传递信息继而产生蛋白质。

对于每一个基因而言,都有500到5000个不同的小RNAs能开启RNA干扰(多少取决于编码蛋白的RNA的长短),这些miRNAs中的大部分都只是弱启动RNA分子,并不能完全沉默基因活性,或者靶向另一个不同的基因,造成所谓的“脱靶”,这些都会影响相关的实验,甚至给临床实验带来毒性反应,因此选择正确的启动分子十分重要。

1998年,科学家发现了核糖核酸干扰机制,原始生物就利用这个系统来甄别和摧毁病毒双链RNA和病毒信使RNA。研究人员发现,将一小段双链RNA引入细胞即能触发这一埋藏在人体内的古老机制,使RNAi再次发挥停止生产特定蛋白质的功效。从这一角度看,可以说RNAi具有治愈包括癌症在内的许多疾病的能力,这些疾病的特点一般都是由病变细胞产生过量的常见蛋白质所致。从理论上说,操控RNAi来杀死蛋白质并不难。比方说,ALN-VSP内就含有合成的双链RNA,它与肝脏肿瘤用于编码两种蛋白质的信使RNA相匹配,那两种蛋白质分别是促进肿瘤血管生长的血管内皮生长因子和加速肿瘤细胞快速分裂的纺锤体驱动蛋白。

1998年,科学家发现了核糖核酸干扰机制,原始生物就利用这个系统来甄别和摧毁病毒双链RNA和病毒信使RNA。研究人员发现,将一小段双链RNA引入细胞即能触发这一埋藏在人体内的古老机制,使RNAi再次发挥停止生产特定蛋白质的功效。

要想在众多小RNAs中寻找合适的分子,无疑是海底捞针,挑战不小,如果您也遇到了这样的问题,那么也许这篇最新的文章能帮到您——新方法能一次性分析上千短发夹RNA分子,识别处最有潜力的RNAi开启分子。

合成的双链RNA进入肝细胞后,人体内的RNAi机制便会摧毁合成的RNA和任何与之匹配的、与肿瘤生长相关的信使RNA,阻止蛋白质的继续产生,从而使肿瘤停止生长。

从这一角度看,可以说RNAi具有治愈包括癌症在内的许多疾病的能力,这些疾病的特点一般都是由病变细胞产生过量的常见蛋白质所致。从理论上说,操控RNAi来杀死蛋白质并不难。比方说,ALN-VSP内就含有合成的双链RNA,它与肝脏肿瘤用于编码两种蛋白质的信使RNA相匹配,那两种蛋白质分别是促进肿瘤血管生长的血管内皮生长因子和加速肿瘤细胞快速分裂的纺锤体驱动蛋白

首先研究人员着手在2万个shRNAs中筛选,包括一些难以干扰的癌症基因在内的9个目标基因的启动发夹RNA分子,他们在一种逆转录病毒中插入这些候选RNAs分子,这种病毒也携带有目标基因,以及荧光蛋白基因。这样能确保当细胞被病毒入侵之后,目标基因和荧光蛋白基因,与shRNA能同时复制。

除了在癌症领域的应用,这项能攻击单个基因的技术还在其它医学领域掀起一阵RNAi疗法旋风。目前,阿尔尼拉姆公司已经将这种疗法用于亨廷顿氏舞蹈症、视网膜黄斑变性、肌肉萎缩和艾滋病等疾病的研究。

在筛选过程中,如果是无效的shRNAs,就不能阻止靶标基因RNA,以及荧光标记的表达,这样研究人员就能检测到荧光信号,同理如果是有效的shRNAs,那么研究人员就不能检测到荧光信号,这样就能筛选出有效的shRNAs了。

核磁共振扫描显示,使用ALN-VSP疗法后,肝脏肿瘤中的血流量明显减少。

然后研究人员就可以提取这些包含有效shRNAs的细胞的遗传物质,从中分析获得shRNAs的序列。在这篇文章中,研究人员找到了9个基因各自的有效shRNAs,大约是原始shRNAs总体数量的2.5%。这项研究也意味着,研究人员可以不再需要依赖于运算法则来预测shRNAs了,毕竟运算法则推断存在很多不确定因素,常常导致实验的不精确性。

加利福尼亚州知名分子遗传学家约翰·罗西称,RNAi疗法有望在两年内成熟。由于首批试验效果相当好,ALN-VSP有望成为首批基于RNAi理论而推向市场的药物。罗西表示:“我认为RNAi疗法对所有的病都有效。”

目前我们对于小RNA的产生机制了解得并不多,而这一最新方法也许能帮助我们大规模分析这一过程。

关键字:RNAi技术

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