模式动物果蝇中主要两个RNAi通路2023-02-03 09:09:16
在实际应用中,单个sgRNA往往效率低或突变后的基因仍有功能,因此为了获得基因功能丧失突变体并提高突变效率,可利用两个sgRNA,引导Cas9在同一基因的不同位置发生切割,达到去除部分基因序列的目的。上述优化条件,为进一步提高突变体构建效率提供了依据。利用CRISPR/Cas9系统,不仅可以进行基因突变,也可以借助带有左右同源臂的供体,将外源片段引入基因组或敲除特定片段,实现基因的精准编辑。但突变体的筛选除了利用敲入的标记基因外,绝大多数依靠提取基因组、PCR甚至测序,且不同基因可能由于所处染色质位置不同,或者对发育的作用不同,突变效率差异很大,对于这些基因,筛选其突变体成本高,且耗时费力。因此如何便捷快速筛选所需突变体仍然是该系统亟需解决的问题,这也是这套系统应用以来还没有建立其大规模突变资源库的原因。在研究基因在组织器官的功能时,也有一些实验室利用Gal4/UAS系统,条件性控制Cas9的表达,在sgRNA的作用下产生突变,但是这套系统仍有较大的局限性,比如在组织器官中产生突变的细胞数量少,检测确认困难,且由于突变细胞的随机性产生了表型的多样性,分析困难,所以条件性突变系统应用范围较小。
RNA干扰是指细胞中的单链或双链RNA,将与其互补的内源性mRNA降解,从而导致基因表达沉默的现象。模式动物果蝇中主要有两个RNAi通路,小干扰RNA通路和微小RNA通路。具体来说:siRNA通路,某些转录产物、病毒入侵产生的RNA以及人工DNA载体转录的RNA,可以形成长双链RNA,经过Dicer2切割,产生21~23bp的siRNA,其中一条RNA链整合到含有Ago2的RNA沉默复合体中,通过碱基配对找寻目的mRNA,结合并将其降解;(2) miRNA通路,内源或人工DNA载体转录出带茎环结构的pri-miRNA,经过核酶Drosha切割去除首末端,产生的pre-miRNA随后出核被Dicer1加工,形成22~24 nt的miRNA,其中一条RNA链可以整合到含有Ago1的沉默复合体里,如果其序列与mRNA3端UTR结合可以抑制该基因的翻译;如果其序列与mRNA的可编码序列高度匹配,则同siRNA通路类似,可以将mRNA降解。
出自《模式动物果蝇的基因调控前沿技术》作者韩玉婷,许博文,李羽童.
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