RNA技术在病原性真菌研究中的应用
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- 发布时间:2015-07-14 09:38
【摘要】RNA技术就是双链的RNA介导基因转录后的沉默过程,该项技术能够对靶序列介导基因沉默产生特异性作用,现阶段RNA技术在基因功能、疾病治疗、药物作用靶点筛选等研究中的应用广泛。本文出于对RNA技术在病原性真菌研究中的应用情况进行了解的目的,从RNA干扰作用机制、RNA技术在病原性真菌研究中的应用等方面进行了阐述。
【关键词】RNA技术 病原性真菌 研究 应用 进展
所谓的RNA技术就是双链的RNA介导基因转录后的沉默过程,目前关于RNA技术的机制还不是十分了解,曾有学者[1]通过对秀丽线虫的研究发现,这种基因沉默就是RNA干扰所导致的转录后沉默。近几年随着研究的不断深入,在植物、真菌、果蝇、线虫等生物中发现RNA引起的基因沉默机制广泛存在,同时对RNA引起的基因沉默是一种生物体普遍存在的机制予以证实[2]。本文出于对RNA技术在病原性真菌研究中的应用情况进行了解的目的,从RNA干扰作用机制、RNA技术在病原性真菌研究中的应用等方面展开了综述,详见下文。
1 RNA干扰作用机制
1.1 普遍机制
RNA干扰技术的普遍机制包括两种形式,其一为dsRNA/siRNA介导转录后的沉默。曾有研究显示,RNA产生干扰的基础是与目的基因具有同源双链RNA(dsRNA),无论外源导入亦或是内源表达系统体内表达,dsRNA均可以通过生物体内保守的RNA酶Ⅲ家族成员切割21-23ntsiRNA(siRNA),而后siRNA会与特定的蛋白组分相结合产生大分子转录沉默的复合体,在复合体中siRNA会解链成单链RNA与目的基因同源进行结合,经RNA依赖的RNA聚合酶途径激发转录后基因沉默[3]。其二便是miRNA介导翻译水平的沉默。miRNA为21-25nt长的单链小分子RNA,其在真核生物中广泛存在,与siRNA不同,但是却与其密切相关[4]。
1.2 RNA干扰真菌中的特异性机制
早在1922年国外便有学者首次在粗糙脉胞菌中发现了siRNA所产生的干扰作用,在当时将这种作用称之为基因的压制现象。遗传和生物化学特性均证实该基因压制和转录后基因沉默、动物中的RNA干扰、植物中的共抑制均为RNA所介导的基因沉默机制。曾有学者[5]在此基础上展开了深入研究,发现这种抑制能够同时阐述内源以及转入基因的沉默。
2 RNA技术在病原性真菌研究中的应用
在生物系统当中,真菌是一个重要的分支,同时也是对生物系统循环产生推动作用的一个重要成员,现阶段已知的真菌已经超过了170万种[6]。多数真菌并不具有致病性,已开发的真菌产品在医药、食品、医疗等诸多方面均发挥了重要的作用。然而近几年有研究显示[7],随着人们生活范围的扩大,真菌类的不断增多,从而导致一些致病真菌在人间流行并且范围逐渐扩大,对人们的身心健康造成了严重的威胁。特别是近几年抗生素以及免疫抑制剂的广泛使用,介入性治疗手段的应用,使得致病性真菌的感染发生率逐年升高,并且临床治疗的难度也随之增加。现阶段关于真菌的研究不断深入,特别是RNA干扰技术的问世,在病原性真菌的研究中发挥了重要的作用。
2.1 RNA干扰在常见致病菌中的应用
2.1.1 新生隐球菌
新生隐球菌属于一种可以诱发脑膜炎的一种严重致死性病原菌,其多在免疫抑制人群中发病,新生隐球菌的主要致病因子为多糖荚膜。曾有学者[8]经dsRNA干扰技术对于毒力相关物质展开了研究,结果发现,CMTi基因编码的甘露糖转移酶在多糖荚膜形成的过程中发挥了十分重要的作用,并且经研究证实了与CMTi同源的CAP59、CAP64这两者的编码产物存在显著的促进荚膜形成的作用。
2.1.2 荚膜组织胞浆菌
组织胞浆菌为曾经在世界范围内诱发哺乳动物呼吸系统疾病的一种致病性真菌。因患者在感染荚膜组织胞浆菌的过程中仅存在轻微的临床症状以及自限性等,从而使临床诊断困难增加。并且,荚膜组织胞浆菌是为数不多的一种双相病原真菌。国外曾有学者[9]应用RNA干扰技术对荚膜组织胞浆菌的致病因子展开了研究,并取得了突破性的进展。
2.2 RNA干扰技术在病原性真菌中的研究进展
作为一种新型的基因功能研究技术,RNA干扰在病原性真菌的研究中发挥了重要作用,并且相对于传统的基因敲除技术而言,具有显著的投入低,周期短以及操作简单等诸多优势,并且因RNA干扰技术具有高效、传递性以及特异性,其不但能够对体外培养细胞中的单一基因表达进行有效抑制,同时也可以对体内目的单一基因的表达进行抑制。随着多种致病性真菌基因组测序工作的胜利完成,是的与先进的高通量、高灵敏度的基因芯片技术进行了完美的结合,进而促使RNA干扰技术在致病性真菌基因组学研究中发挥了巨大的潜力,应用前景广阔,值得关注。
参考文献
[1]王峰,董辉,钱震,等.RNA干扰Fus3基因对二态性真菌马尔尼菲青霉菌的孢子形成和细胞壁组分合成功能的影响[J].菌物学报,2009,16(03):1109-1112.
[2]张俐,张雅琼,佘丽娜,等.RNAi的研究进展(英文)[J].AgriculturalScience&Technology,2012,17(09):214-216.
[3]张小芳,李守霞.RNA干扰技术的研究及进展[J].医学综述,2012,25(18):1112-1114.
[4]马丽,张春庆.RNA干扰机制及应用研究进展[J].北方园艺,2012,18(10):675-678.
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[8]粟挺,黄沆,张鹏斐.RNA干扰技术的研究进展[J].科技信息,2011,11(06):673-674.
[9]孙平,赵微,赵毅玲.RNA干扰技术的原理与应用[J].医学综述,2011,27(02):931-933.
李敏 赵林静
