RNAi：基因沉默指南

1 植物中的正義共抑制：歷史、現(xiàn)狀與展望（陳忠斌 王艷華 譯 崔洪志 校）4 11 植物基于同源性基因沉默機(jī)制的早期認(rèn)識(shí)5 12 RNA復(fù)制和其中RNA依賴的RNA聚合酶（RdRP) 6 13 過(guò)量表達(dá)正義轉(zhuǎn)基因引起RNA沉默的兩種模型7  131 dsRNA轉(zhuǎn)錄體觸發(fā)RNA沉默8  132 單拷貝正義外源基因如何成為RNA沉默的觸發(fā)分子8  133 解釋植物共抑制相關(guān)文獻(xiàn)的復(fù)雜性10 14 基因翻譯在正義共抑制中的作用？11 15 DNA甲基化與RNA沉默的關(guān)系13 16 正義共抑制在植物生理和發(fā)育中的潛在作用14  161 RNA沉默信號(hào)和功能性內(nèi)源mRNA通過(guò)胞間連絲在細(xì)胞間運(yùn)輸和通過(guò)韌皮部長(zhǎng)距離轉(zhuǎn)移14  162 正義共抑制表型中的表遺傳（epigenetic）變化14  163 植物中超細(xì)胞（supracellular）信息加工和存貯的可能假說(shuō)17 致謝17 參考文獻(xiàn)182 動(dòng)物細(xì)胞中的轉(zhuǎn)基因共抑制（梅柱中 譯 陳忠斌 校）21 21 果蠅轉(zhuǎn)基因沉默現(xiàn)象22  211 其他構(gòu)件引起的共抑制23  212 聚合梳族基因的影響24  213 含PRE元件構(gòu)件間的相互作用26  214 共抑制和配對(duì)敏感性沉默26 22 果蠅轉(zhuǎn)基因的轉(zhuǎn)錄后沉默28 23 Run-On轉(zhuǎn)錄分析30 24 piwi與aubergine對(duì)轉(zhuǎn)錄后及轉(zhuǎn)錄水平基因沉默的影響30 25 轉(zhuǎn)基因?qū)D(zhuǎn)座元件的影響33 26 果蠅中Stellate/Stellate抑制子的相互作用34 27 線蟲(chóng)基因表達(dá)共抑制34 28 哺乳動(dòng)物中的共抑制35 29 總結(jié)36 致謝37 參考文獻(xiàn)383 雙鏈RNA對(duì)基因組的調(diào)控（付漢江 譯 楊 明 鄭曉飛 校）43 31 RNA介導(dǎo)的DNA甲基化44 32 RdDM 和同源依賴性基因沉默45 33 RNA介導(dǎo)的啟動(dòng)子序列甲基化和TGS45 34 植物胞核存在一個(gè)獨(dú)立的dsRNA加工途徑嗎？46 35 細(xì)胞質(zhì)產(chǎn)生RdDM的RNA信號(hào)46 36 可移動(dòng)沉默信號(hào)和DNA甲基化47 37 RdDM的機(jī)制47  371 RdDM：短RNA或dsRNA?48  372 DNA甲基轉(zhuǎn)移酶和RdDM50  373 染色質(zhì)因子和RdDM51  374 遺傳篩選發(fā)現(xiàn)新的RdDM缺陷突變型52 38 RdDM只在植物中發(fā)生嗎？53 39 蛋白編碼區(qū)和啟動(dòng)子甲基化的不同后果54 310 RNA介導(dǎo)的染色質(zhì)修飾？55 311 脈孢菌中不配對(duì)DNA引起的減數(shù)分裂沉默56 312 啟動(dòng)子dsRNA的天然來(lái)源56 313 類病毒致病性：宿主基因的RdDM？57 314 RNA介導(dǎo)TGS在功能基因組學(xué)中的應(yīng)用57  3141 啟動(dòng)子反向重復(fù)序列的長(zhǎng)度和組成58  3142 間隔區(qū)大小和序列59  3143 轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)子59  3144 多聚腺苷酸化信號(hào)59 315 RNA介導(dǎo)的基因組修飾60 致謝60 參考文獻(xiàn)604 線蟲(chóng)中的RNAi（孟慶文 譯 仇華吉 校）65 41 概念與策略66  411 RNAi缺陷型突變體66  412 RNAi機(jī)制68  413 RNAi的遺傳性70  414 轉(zhuǎn)移性RNAi和免疫系統(tǒng)70  415 RNAi的傳播72  416 共抑制和RNAi73  417 轉(zhuǎn)座子沉默、共抑制和RNAi之間的關(guān)系：三種現(xiàn)象，一種機(jī)制？74  418 RNAi的天然功能74 42 實(shí)驗(yàn)技術(shù)76  實(shí)驗(yàn)方案1: dsRNA導(dǎo)入77  實(shí)驗(yàn)方案2：共抑制79  實(shí)驗(yàn)方案3: RNA分離79  實(shí)驗(yàn)方案4: si/miRNA檢測(cè)80 致謝82 參考文獻(xiàn)825 RNA與生物學(xué)：RNAi生物化學(xué)研究（師迎旭 譯 岳培斌 校）86 51 RNAi的生物化學(xué)86 52 通過(guò)體內(nèi)研究了解RNAi機(jī)制87 53 RNAi研究的生化模型87 54 RISC: RNAi的催化動(dòng)力（engine) 89 55 通過(guò)Dicer作用產(chǎn)生siRNA92 56 Dicer和miRNA的發(fā)現(xiàn)94 57 體內(nèi)的Dicer97 58 哺乳動(dòng)物細(xì)胞RNAi的生物化學(xué)97 59 主旋律中的變調(diào)？98 510 RNAi與人類疾病的關(guān)聯(lián)？101 511 RNAi與基因組103 512 總結(jié)104 參考文獻(xiàn)1056 shRNA介導(dǎo)哺乳動(dòng)物基因表達(dá)沉默（張卓遠(yuǎn) 譯 鄭曉飛 校）110 61 調(diào)節(jié)基因表達(dá)的RNA發(fā)夾結(jié)構(gòu)110 62 siRNA111 63 兩種RNA沉默通路的聯(lián)系113 64 RNA沉默分子的結(jié)構(gòu)114 65 miRNA作用靶點(diǎn)115 66 介導(dǎo)基因沉默的發(fā)夾RNA遺傳操作115 67 shRNA介導(dǎo)動(dòng)物基因表達(dá)沉默120 68 RNAi穩(wěn)定轉(zhuǎn)基因動(dòng)物121 69 結(jié)論122 致謝124 參考文獻(xiàn)1247 轉(zhuǎn)座元件、RNAi與異染色質(zhì)起源（郭 永 譯 章金剛 校）129 71 轉(zhuǎn)座子作為控制元件130 72 異染色質(zhì)和轉(zhuǎn)座子圖譜131 73 轉(zhuǎn)座子沉默機(jī)制134  731 DNA甲基化134  732 組蛋白修飾135  733 染色質(zhì)重建（remodeling) 136  734 RNA干擾138 74 RNAi和轉(zhuǎn)錄沉默在機(jī)制上是相關(guān)的139  741 裂殖酵母中的轉(zhuǎn)座子、重復(fù)序列和基因沉默139  742 RNAi 和著絲粒沉默140  743 染色質(zhì)連接141  744 建立還是維持？142  745 著絲粒功能143 75 結(jié)論144 參考文獻(xiàn)1448 核糖核酸酶III超家族：在RNA成熟、降解與基因沉默中的結(jié)構(gòu)與功能（梅柱中 譯 陳忠斌 孫志賢 校）150 81 RNase III超家族概述151  811 細(xì)菌RNase III功能152  812 其他細(xì)菌RNase III同源分子的功能154  813 細(xì)菌RNase III同源分子的底物反應(yīng)表位154 82 細(xì)菌RNase III作用機(jī)制156  821 催化結(jié)構(gòu)域：功能與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)156  822 dsRBM：結(jié)構(gòu)與功能特點(diǎn)158  823 活性位點(diǎn)結(jié)構(gòu)與參與的二價(jià)金屬離子159  824 細(xì)菌RNase III作用機(jī)制總結(jié)161  825 酵母RNase III同源分子：底物與功能162  826 高等真核生物RNase III同源分子結(jié)構(gòu)與功能165 83 Dicer在RNAi和調(diào)節(jié)性小RNA成熟中的結(jié)構(gòu)與功能166  831 Dicer產(chǎn)生siRNA167  832 Dicer參與調(diào)節(jié)性小RNA的成熟加工167  833 Dicer作用機(jī)制與結(jié)構(gòu)167 84 關(guān)于RNaseIII起源169 85 總結(jié)與展望170 致謝170 參考文獻(xiàn)1709 RNA依賴的RNA聚合酶在基因沉默中的作用（周緒斌 譯 陳忠斌 校）176 91 概念與策略178  911 番茄細(xì)胞RdRP178  912 RdRP同源基因在基因沉默中的作用181  913 降解性PCR(degradative PCR)  與轉(zhuǎn)移性RNAi(transitive RNAi) 184  914 基因沉默作用模型189  915 細(xì)胞和病毒RdRP是否有進(jìn)化上的關(guān)系？190 92 QDE-1的RdRP活性193 93 總結(jié)194 94 實(shí)驗(yàn)技術(shù)194  實(shí)驗(yàn)方案1: RdRP活性測(cè)定194  實(shí)驗(yàn)方案2：短合成模板的轉(zhuǎn)錄195  實(shí)驗(yàn)方案3：果蠅胚胎提取物的制備及分級(jí)分離197  實(shí)驗(yàn)方案4：從果蠅胚胎提取物制備siRNA198  實(shí)驗(yàn)方案5: siRNA引導(dǎo)的RNA合成199 致謝201 參考文獻(xiàn)20110 異染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能：表遺傳性基因沉默與基因組組織結(jié)構(gòu)的聯(lián)系（陳留存 李 潔 劉朝暉 譯 邵寧生 校）206 101 異染色質(zhì)特性207  1011 凝聚207  1012 轉(zhuǎn)錄抑制208  1013 重組抑制208  1014 染色體分離209  1015 序列組成211 102 位置效應(yīng)色斑的調(diào)節(jié)物211  1021 異染色質(zhì)蛋白1211  1022 組蛋白和組蛋白修飾212 103 常染色質(zhì)表遺傳控制中的異染色質(zhì)樣結(jié)構(gòu)214  1031 HP1控制“常染色質(zhì)”214  1032 發(fā)育中可遺傳的基因抑制214  1033 表等位基因215  1034 新著絲粒215 104 異染色質(zhì)的起始機(jī)制215  1041 DNA結(jié)合蛋白216  1042 重復(fù)序列誘導(dǎo)的異染色質(zhì)形成216  1043 RNA指導(dǎo)的沉默217 105 事例研究：裂殖酵母異染色質(zhì)形成217  1051 著絲粒與端粒218  1052 沉默mat位點(diǎn)的異染色質(zhì)調(diào)節(jié)基因沉默、重組和交配型轉(zhuǎn)換218  1053 異染色質(zhì)形成中的著絲粒重復(fù)序列219  1054 RNAi與粟酒裂殖酵母異染色質(zhì)組裝220  1055 異染色質(zhì)邊界221  1056 異染色質(zhì)結(jié)構(gòu)域的建立和維持221 106 結(jié)論224 致謝224 參考文獻(xiàn)22511 高通量RNAi: 線蟲(chóng)全基因組RNAi篩選（孟慶文 譯 仇華吉 校）234 111 概念與策略235  1111 將dsRNA導(dǎo)入線蟲(chóng)的方法235  1112 RNAi作為分析大批基因功能的工具236  1113 RNAi與正向遺傳學(xué)的局限性與差異238  1114 RNAi篩選設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)239 112 RNAi篩選的前景241 113 結(jié)語(yǔ)241 致謝241 參考文獻(xiàn)24212 PTGS技術(shù)與植物大規(guī)模功能基因組學(xué)研究（毛建平 譯 陳忠斌 校）244 121 概念與策略244  1211 正向遺傳學(xué)244  1212 反向遺傳學(xué)245  1213 PTGS系統(tǒng)246 122 實(shí)驗(yàn)技術(shù)259  粒子轟擊法遞送雙鏈RNA259  穩(wěn)定轉(zhuǎn)化法遞送雙鏈DNA259  農(nóng)桿菌滲入法遞送雙鏈RNA260  通過(guò)VIGS方法遞送dsRNA261 123 展望262 致謝262 參考文獻(xiàn)26313 哺乳動(dòng)物中的RNAi（楊 明 譯 付漢江 鄭曉飛 校）266 131 概念與策略267  1311 RNA干擾的一般機(jī)制267  1312 應(yīng)用RNAi分析哺乳動(dòng)物細(xì)胞基因功能274 132 小結(jié)281 133 實(shí)驗(yàn)技術(shù)282  實(shí)驗(yàn)方案1: siRNA序列的選擇282  實(shí)驗(yàn)方案2: siRNA退火制備siRNA雙鏈體283  實(shí)驗(yàn)方案 3：細(xì)胞培養(yǎng)及24孔板細(xì)胞制備284  實(shí)驗(yàn)方案 4：熒光素酶報(bào)告質(zhì)粒與siRNA雙鏈體共轉(zhuǎn)染285  實(shí)驗(yàn)方案 5: siRNA雙鏈體轉(zhuǎn)染287  實(shí)驗(yàn)方案 6：蛋白質(zhì)敲減的免疫熒光實(shí)驗(yàn)288  實(shí)驗(yàn)方案7: Western印跡檢測(cè)蛋白質(zhì)敲減289 致謝291 參考文獻(xiàn)29114 禽類胚胎中的RNAi（周緒斌 譯 陳忠斌 校）298 141 雞胚作為研究神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中基因功能的模型299  1411 注射和電穿孔dsRNA引起靶基因特異性表達(dá)下調(diào)301  1412 卵中RNAi引起的基因沉默導(dǎo)致特異性功能缺失表型301  1413 卵中RNAi的應(yīng)用303 142 實(shí)驗(yàn)技術(shù)303  實(shí)驗(yàn)方案1: dsRNA制備303  實(shí)驗(yàn)方案2: dsRNA向卵內(nèi)注射及電穿孔305  實(shí)驗(yàn)方案3：軸突尋路分析307 致謝311 參考文獻(xiàn)31215 小鼠卵母細(xì)胞和植入前胚胎細(xì)胞中的RNAi（詹林盛 譯 王全立 校）314 151 概念與策略314  1511 哺乳動(dòng)物細(xì)胞對(duì)dsRNA的反應(yīng)314  1512 哺乳動(dòng)物RNAi途徑315  1513 RNAi在哺乳動(dòng)物早期胚胎細(xì)胞中的作用317  1514 RNAi作為研究哺乳動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)手段319 152 發(fā)展方向324 153 實(shí)驗(yàn)技術(shù)325  實(shí)驗(yàn)方案1：長(zhǎng)dsRNA分子的制備325  實(shí)驗(yàn)方案2：顯微注射卵母細(xì)胞和早期胚胎細(xì)胞332 致謝340 參考文獻(xiàn)34116 果蠅細(xì)胞培養(yǎng)中的RNAi技術(shù)（饒 林 譯 王全立 校）345 161 概念與策略346  1611 果蠅S2細(xì)胞系統(tǒng)的特性346  1612 RNAi在S2細(xì)胞培養(yǎng)中的應(yīng)用348 162 實(shí)驗(yàn)技術(shù)349  1621 S2細(xì)胞RNAi實(shí)驗(yàn)方案349  1622 dsRNA的制備350  1623 其他注意事項(xiàng)351  1624 關(guān)于靶序列的更多說(shuō)明352  1625 S2細(xì)胞RNAi的應(yīng)用353 163 結(jié)語(yǔ)356 注釋357 致謝357 參考文獻(xiàn)35717 RNAi技術(shù)在果蠅中的應(yīng)用（仇華吉 譯 溫亞麗 陳忠斌 校）360 171 概念與策略361  1711 外源性RNAi361  1712 內(nèi)源性RNAi363  1713 外源性和內(nèi)源性RNAi方法的選擇365  1714 RNAi特異性的確定366 172 實(shí)驗(yàn)技術(shù)367  實(shí)驗(yàn)方案1: dsRNA合成368  實(shí)驗(yàn)方案2：胚胎顯微注射和分析372  實(shí)驗(yàn)方案3：用基因槍將dsRNA送入胚胎377  實(shí)驗(yàn)方案4：胚胎表型分析381  實(shí)驗(yàn)方案5：細(xì)胞培養(yǎng)RNAi388  實(shí)驗(yàn)方案6：原代細(xì)胞RNAi390  實(shí)驗(yàn)方案7：第一代轉(zhuǎn)基因RNAi390  實(shí)驗(yàn)方案8：第二代轉(zhuǎn)基因RNAi392 致謝395 參考文獻(xiàn)39618 布氏錐蟲(chóng)及其他非經(jīng)典模式生物RNAi（楊 光 曹國(guó)軍 譯 邵寧生 校）398 181 RNAi是研究進(jìn)化多樣性的工具398  1811 草履蟲(chóng)398  1812 水螅399  1813 Cupiennius蜘蛛399  1814 盤(pán)基網(wǎng)柄菌399 182 錐蟲(chóng)RNAi的一般特點(diǎn)400  1821 布氏錐蟲(chóng)RNAi研究的早期歷史400  1822 布氏錐蟲(chóng)中可誘導(dǎo)和可遺傳的RNAi方法400  1823 引發(fā)RNAi的雙鏈RNA特點(diǎn)401  1824 RNAi能迅速引起胞漿內(nèi)mRNA降解402  1825 RNAi利用于功能研究402 183 siRNA特征402  1831 外源dsRNA產(chǎn)生的siRNA分析403  1832 內(nèi)源轉(zhuǎn)錄體產(chǎn)生的siRNA分析：RNAi在沉默反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)錄物中的作用403 184 mRNA翻譯在RNAi機(jī)制中的作用404  1841 siRNA與多聚核糖體相互作用404  1842 RNAi與mRNA翻譯的偶聯(lián)：一種模型405  1843 翻譯依賴和非翻譯依賴RNAi機(jī)制405 185 錐蟲(chóng)中RNAi的遺傳學(xué)分析406  1851 RNAi對(duì)生存是非必需的406  1852 Argonaute家族基因是錐蟲(chóng)RNAi必需的406 186 總結(jié)407"