摘 要:
siSTRIKE™
U6发夹克隆系统-hMGFP由一个能产生短干扰RNA的短发夹RNA表达载体组成。该载体含有一个内部萤光标记hMGFP(Monster
Green™ Fluorescent Protein),用于监测shRNA构建体向细胞内的转移。应用psiSTRIKE™
hMGFP 载体可以快速、可靠地克隆发夹靶序列。存在的hMGFP基因方便了转染效率的检测,便于使用萤光激活细胞分选法(FACS®)筛选已转染的细胞。更为重要的是在hMGFP表达的同时不影响该载体中shRNA分子表达而产生的基因沉默。
shRNA序列的表达和合成的绿色萤光蛋白出自同一载体,使我们容易确定转染效率和区分被抑制的目标基因细胞 |
介 绍:
RNA干扰(RNAi, RNA interference)技术利用细胞内源系统表达短干扰RNA(siRNA)分子,该分子能够抑制靶基因的表达。许多细胞生物学家现在对这项技术都很感兴趣。RNA干扰起始于RNA酶Ⅲ家族成员DICER识别双链RNA并将其切割成21-23个核苷酸片断。然后,RNA诱导沉默复合体(RISC,
RNA-inducing silencing complex)以这些片断的一条链为模板切割互补的mRNA。DNA定向的RNA干扰(ddRNAi)可以实现基因抑制,在此过程中DNA载体被用来表达短发夹RNA(shRNA),
此短发夹RNA被DICER切割并参与RISC介导的RNAi通路。这样,我们就可以构建表达shRNA序列的DNA载体,进而影响细胞内的基因表达。
在本文中,我们以天冬氨酸特异的半胱氨酸酰基蛋白酶家族成员之一caspase-3为靶基因介绍RNA干扰方法。Caspase-3在程序化细胞死亡或细胞凋亡过程中起了关键作用。凋亡前的刺激激活了caspase-3参与蛋白分解级联反应,导致细胞死亡和受损细胞的清除。通过特异性地抑制caspase-3的表达调节凋亡反应,能够帮助我们理解刺激调节凋亡反应的机制。
我们检测了克隆于psiSTRIKE™ hMGFP载体(a-g)中的shRNA序列抑制HeLa细胞caspase-3基因表达的能力。我们用psiCHECK™-2载体(b,c,h-k)快
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速筛选能够最有效地抑制caspase-3基因表达的shRNA序列。Western印迹分析表明,最有效的caspase-3
shRNA在HeLa细胞中的表达使内源caspase-3蛋白质表达水平下降。
siRNAs的设计:
设计RNAi实验需要考虑诸多重要因素。首先,要设计合适的siRNA序列和确定最佳的转染条件。转染条件随转染试剂、细胞类型、细胞浓度和转染DNA量的不同而变化。随着我们对RNAi机制的不断了解(1,2),选择目标序列的指标也在作相应改进。这些指标的讨论在siRNA设计工具的设计参数部分可以找到。siRNA设计工具见网站www.promega.com/sirnadesigner/。虽然选择siRNA的现有规则可以指导设计,但它们不能保证每一个被选的siRNA都能有效地降低基因表达,因此最佳靶序列需要实验验证。
抑制Caspase-3基因表达的重组psiSTRIKE™ hMGFP载体的构建:
为了确定抑制caspase-3基因表达的适宜shRNA序列,我们针对caspase-3基因编码序列构建了八种不同的psiSTRIKE™hMGFP载体,分别表达八种不同的shRNA。这些靶序列是通过将caspase-3基因序列输入siRNA设计工具而产生的。八种19-23个核苷酸长度的shRNA序列均被设计成以“G”起始,这是psiSTRIKE™
hMGFP载体中U6启动子转录的最适起始位点。针对每个靶序列,合成两条含有shRNA序列的互补单链寡核苷酸DNA,它们经退火后形成双链插入片段。这些设计的寡核苷酸退火后能形成粘端便于与预先切割的psiSTRIKE™hMGFP载体连接。连接后,psiSTRIKE™
hMGFP载体经PstⅠ酶切鉴定含有插入片段的克隆。PstⅠ使没有插入片段的载体DNA线性化,但使有插入片段的载体DNA被切割成两个片段。siSTRIKE™
U6发夹克隆系统-hMGFP概述见图1。关于发夹寡核苷酸的设计及连接,详见siSTRIKE™
U6发夹克隆系统-hMGFP(人类)技术手册#TB335和参考文献3。 |