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技术分享 | 基因干扰研究工具(上)
吉满生物
2024-10-08

背景介绍


RNA干扰(RNA interference,RNAi)是指一种分子生物学上由双链RNA诱发的基因沉默现象,其机制是通过阻碍特定基因的转录或翻译来抑制基因表达。


由于RNAi具有高度的序列专一性,可以特异地沉默基因,从而获得基因功能丧失或基因表达量的降低。


(图片来源:RNA Therapeutics Institute)


基因干扰有哪些应用呢?


一、基因功能研究


RNAi具有高效特异性抑制基因表达的特点,运用病毒载体介导shRNA干扰可以调控基因表达,进而研究基因功能


二、信号通路研究


可以运用该技术进行体内体外相关信号通路及作用机制的研究


三、构建疾病模型


通过病毒载体介导shRNA干扰可构建转基因抑制小鼠模型


四、基因治疗


RNAi被用于基因表达异常升高引起的疾病,如肿瘤和病毒感染等


五、药物开发


利用RNAi特异性高效地抑制基因的表达,获得基因功能抑制表型,进而大规模地筛选出基因靶点,从而实现短时间内药靶在细胞水平和动物水平的筛选和评定。


常用的基因干扰工具及区别


常见的干扰工具包括化学合成的双链小干扰RNA(siRNA)、基于载体的短发夹RNA(shRNA)。



siRNA

shRNA

稳定性

低、容易降解,寿命短

作用时效

作用时间较短,一般1周左右

作用时间较长,持续数星期甚至更长

脱靶率

导入细胞

的方式

普通转染,对于难转染的细胞转染效率低

导入方式多样(质粒载体/病毒载体)

表达方式

直接化学合成

可由聚合酶Ⅱ型和Ⅲ型启动子驱动;可使用诱导表达系统;可与报告基因共表达,可视化细胞导入效率

抑制效果

检测时间

取决于靶蛋白的半衰期


siRNA简介


siRNA(Small interfering RNA;short interfering RNA;silencing RNA) 是化学合成的小分子,导致基因沉默和序列特异性RNA降解的重要中间媒介,具有特殊的结构特征即5'端磷酸基团和3'端羟基,其两条链的3'端各有两个碱基的游离,通过与目标mRNA特异性互补结合降解mRNA。



(siRNA结构)


吉满生物可根据客户提供的目的基因信息,设计并合成siRNA,也可以根据实验需求,提供多种荧光标记和化学修饰的siRNA。


吉满生物siRNA合成服务


siRNA合成

普通siRNA

产品质量高度稳定,冻干粉形式提供

化学修饰siRNA

5’氨基、2’甲氧、5’磷酸化、5’胆固醇、5’生物素

荧光标记siRNA

5’-CY3(红光)、5’-FAM(绿光)

siRNA阴性对照

阴性对照靶点与哺乳动物基因无同源性

siRNA阳性对照

人源GAPDH、鼠源 MAPK1

siRNA套餐

针对每个靶基因(仅人、小鼠、大鼠编码基因)设计3条 siRNA(各5nmol),套餐产品还附赠阳性对照和阴性对照各 2.5nmol、转染荧光对照1nmol

通常标准使用条件下即细胞转染效率90%以上,至少1条siRNA的mRNA水平沉默效率可达70%


shRNA简介


小发卡RNA(a small hairpin RNA;short hairpin RNA, shRNA)是一段具有紧密发卡环的RNA序列,shRNA包括两个短反向重复序列,可以克隆至shRNA表达载体,后通过质粒转染或病毒转导引入细胞,在细胞中经酶切形成siRNA,用于沉默靶基因的表达。


(shRNA结构)


shRNA的特点


一、靶向性强


理论上,shRNA能够对目标基因进行特异性的抑制,而不影响其他基因的表达,在基础研究和临床治疗中有着广泛的应用前景。


二、适用范围广


shRNA可以用于多种类型的细胞和生物体系中,并且能够针对多种不同的基因进行沉默。因而使得shRNA成为了研究和治疗各种疾病的重要手段。


三、操作简单


与其他基因敲除技术相比,shRNA的设计、合成和操作相对简单。通常只需要将shRNA序列克隆到质粒或病毒载体中,然后导入到细胞内即可实现基因沉默效应。


四、抑制效果持久


shRNA可以在细胞内诱导长期的基因沉默效应,其抑制效果可以持续几天甚至数周。这种特点使得shRNA成为了研究和治疗需要长期监测的疾病的重要工具。


五、可视化的细胞转染效率


通过与荧光蛋白如GFP共表达,可以快速筛选质粒转染或病毒感染阳性的目的细胞,大大提高筛选效率。


常见的shRNA干扰载体除了质粒表达载体外,还有病毒载体,包括慢病毒载体(LV)、腺病毒载体(AD)、腺相关病毒载体(AAV)等。


吉满生物shRNA载体构建服务


吉满生物拥有丰富的载体构建经验,有普通载体和病毒载体可供选择。吉满生物可为科研人员提供编码基因以及非编码基因(circRNA,lncRNA和microRNA)的干扰服务。


一、服务优势


高效的载体构建策略、优惠的产品价格、测序验证100%正确


二、服务流程

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吉满生物
2024-10-08

背景介绍


RNA干扰(RNA interference,RNAi)是指一种分子生物学上由双链RNA诱发的基因沉默现象,其机制是通过阻碍特定基因的转录或翻译来抑制基因表达。


由于RNAi具有高度的序列专一性,可以特异地沉默基因,从而获得基因功能丧失或基因表达量的降低。


(图片来源:RNA Therapeutics Institute)


基因干扰有哪些应用呢?


一、基因功能研究


RNAi具有高效特异性抑制基因表达的特点,运用病毒载体介导shRNA干扰可以调控基因表达,进而研究基因功能


二、信号通路研究


可以运用该技术进行体内体外相关信号通路及作用机制的研究


三、构建疾病模型


通过病毒载体介导shRNA干扰可构建转基因抑制小鼠模型


四、基因治疗


RNAi被用于基因表达异常升高引起的疾病,如肿瘤和病毒感染等


五、药物开发


利用RNAi特异性高效地抑制基因的表达,获得基因功能抑制表型,进而大规模地筛选出基因靶点,从而实现短时间内药靶在细胞水平和动物水平的筛选和评定。


常用的基因干扰工具及区别


常见的干扰工具包括化学合成的双链小干扰RNA(siRNA)、基于载体的短发夹RNA(shRNA)。



siRNA

shRNA

稳定性

低、容易降解,寿命短

作用时效

作用时间较短,一般1周左右

作用时间较长,持续数星期甚至更长

脱靶率

导入细胞

的方式

普通转染,对于难转染的细胞转染效率低

导入方式多样(质粒载体/病毒载体)

表达方式

直接化学合成

可由聚合酶Ⅱ型和Ⅲ型启动子驱动;可使用诱导表达系统;可与报告基因共表达,可视化细胞导入效率

抑制效果

检测时间

取决于靶蛋白的半衰期


siRNA简介


siRNA(Small interfering RNA;short interfering RNA;silencing RNA) 是化学合成的小分子,导致基因沉默和序列特异性RNA降解的重要中间媒介,具有特殊的结构特征即5'端磷酸基团和3'端羟基,其两条链的3'端各有两个碱基的游离,通过与目标mRNA特异性互补结合降解mRNA。



(siRNA结构)


吉满生物可根据客户提供的目的基因信息,设计并合成siRNA,也可以根据实验需求,提供多种荧光标记和化学修饰的siRNA。


吉满生物siRNA合成服务


siRNA合成

普通siRNA

产品质量高度稳定,冻干粉形式提供

化学修饰siRNA

5’氨基、2’甲氧、5’磷酸化、5’胆固醇、5’生物素

荧光标记siRNA

5’-CY3(红光)、5’-FAM(绿光)

siRNA阴性对照

阴性对照靶点与哺乳动物基因无同源性

siRNA阳性对照

人源GAPDH、鼠源 MAPK1

siRNA套餐

针对每个靶基因(仅人、小鼠、大鼠编码基因)设计3条 siRNA(各5nmol),套餐产品还附赠阳性对照和阴性对照各 2.5nmol、转染荧光对照1nmol

通常标准使用条件下即细胞转染效率90%以上,至少1条siRNA的mRNA水平沉默效率可达70%


shRNA简介


小发卡RNA(a small hairpin RNA;short hairpin RNA, shRNA)是一段具有紧密发卡环的RNA序列,shRNA包括两个短反向重复序列,可以克隆至shRNA表达载体,后通过质粒转染或病毒转导引入细胞,在细胞中经酶切形成siRNA,用于沉默靶基因的表达。


(shRNA结构)


shRNA的特点


一、靶向性强


理论上,shRNA能够对目标基因进行特异性的抑制,而不影响其他基因的表达,在基础研究和临床治疗中有着广泛的应用前景。


二、适用范围广


shRNA可以用于多种类型的细胞和生物体系中,并且能够针对多种不同的基因进行沉默。因而使得shRNA成为了研究和治疗各种疾病的重要手段。


三、操作简单


与其他基因敲除技术相比,shRNA的设计、合成和操作相对简单。通常只需要将shRNA序列克隆到质粒或病毒载体中,然后导入到细胞内即可实现基因沉默效应。


四、抑制效果持久


shRNA可以在细胞内诱导长期的基因沉默效应,其抑制效果可以持续几天甚至数周。这种特点使得shRNA成为了研究和治疗需要长期监测的疾病的重要工具。


五、可视化的细胞转染效率


通过与荧光蛋白如GFP共表达,可以快速筛选质粒转染或病毒感染阳性的目的细胞,大大提高筛选效率。


常见的shRNA干扰载体除了质粒表达载体外,还有病毒载体,包括慢病毒载体(LV)、腺病毒载体(AD)、腺相关病毒载体(AAV)等。


吉满生物shRNA载体构建服务


吉满生物拥有丰富的载体构建经验,有普通载体和病毒载体可供选择。吉满生物可为科研人员提供编码基因以及非编码基因(circRNA,lncRNA和microRNA)的干扰服务。


一、服务优势


高效的载体构建策略、优惠的产品价格、测序验证100%正确


二、服务流程

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