硬紫草ACS1基因的RNAi干扰表达载体的构建文献综述

文献综述

RNAi 自20 世纪90年代中期被发现以来，就被广泛应用于基因功能的分析验证，成为后功能基因组学研究的热点。RNAi技术具有专一性强、抑制效率高、可大规模操作、重复性好及在植物中可以孟德尔方式遗传等优点。已证实1～100 mmol/L浓度的dsRNA对目的基因的沉默效率是一致的，充分体现出RNAi 沉默效率是相当高的。因此，近年来这一技术在植物的光合作用、信号转导、发育生物学、代谢调控及作物品质改良等各个领域中都得到应用，成为当前探索植物基因功能的一个有力工具。

RNAi是在研究秀丽新小杆线虫（C. elegans）反义RNA（antisense RNA）的过程。1995年，Guo等发现注射正义RNA（sense RNA）和反义RNA均能有效并特异性地抑制秀丽新小杆线虫par-1基因的表达，该结果不能使用反义RNA技术的理论做出合理解释。直到1998年，Fire等证实Guo等发现的正义RNA抑制同源基因表达的现象是由于体外转录制备的RNA中污染了微量dsRNA而引发，并将这一现象命名为RNAi。

此后dsRNA介导的RNAi现象陆续发现于真菌、果蝇、拟南芥、锥虫、水螅、涡虫、斑马鱼等多种真核生物中，并逐渐证实植物中的转录后基因沉默（posttranscriptional gene silencing，PTGS）、共抑（cosuppression）及RNA介导的病毒抗性、真菌的抑制（quelling）现象均属于RNAi在不同物种的表现形式。

1992年，罗马诺（Romano）和Macino也在粗糙链孢霉中发现了外源导入基因可以抑制具有同源序列的内源基因的表达。

1995年，Guo和Kemphues在线虫中也发现了RNA干扰现象。

1999年，Hamilton等首次在PTGS植株中发现了长度为25nt的RNA中间产物。2000年，Zamore和Hammond等使用体外培养的果蝇细胞进行研究发现，外源性dsRNA通过耗能过程降解成21-23nt的小干扰RNA（small interfering RNA，siRNA）引发RNAi。

2000年，Wianny和Svoboda等分别证实在小鼠胚胎细胞和卵母细胞中dsRNA能引发RNAi效应。2001年，Elbashir等证实21nt的siRNA可在避免激活dsRNA依赖的蛋白激酶(dsRNA-dependent protein kinase，PKR）和2,5-寡聚腺苷酸合成酶(2,5-oligoadenylate synthetase，2,5-OAS)信号转导途径的同时，有效抑制人胚肾293细胞、Hela细胞等哺乳动物细胞中目的基因的表达。

2002年，Brummelkamp等首次使用小鼠H1启动子构建了小发卡RNA（small hairpin RNA，shRNA）表达载体pSUPER，并证实转染该载体可有效、特异性地剔除哺乳动物细胞内目的基因的表达，为利用RNAi技术进行基因治疗研究奠定了基础。