《RNAi作用机制》PPT课件.ppt
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1、RNAi的作用机制,RNAi的机制和过程大致分为以下几个阶段进行:(1)siRNA的形成阶段;(2)RNA诱导的沉默复合物(RNA-induced silencing complex,RISC)形成阶段;(3)效应阶段;(4)扩增阶段。,RNAi机制,外源,病毒,转座子,目标识别,内切酶切割目标,外切酶降解RNA,RdRP合成RNA,激活的siRNA复合物,双链siRNA,异常ssRNA,RdRP合成RNA,二级siRNA,目前,RNAi的作用机制主要是在线虫、果蝇和拟南芥等生物体内阐明的。生物体由于RNA病毒入侵、转座子转录、基因组中反向重复序列(inverted repeats)转录及外源
2、基因导入等原因,细胞中可出现dsRNA分子。当各种原因产生的dsRNA在细胞中出现时,细胞中一组特定蛋白复合物可识别dsRNA,此阶段需要Rde-1、Rde-4和dsRNA特异性的核酸内切酶Dicer等共同参与。Rde-1,4编码的蛋白识别并引导dsRNA与Dicer结合,然后Dicer将dsRNA解旋,再将其裂解为2125nt大小的小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)。,(1)siRNA的形成阶段,核酸内切酶,核酸外切酶,解旋酶,Dicer,同源搜索活性,siRNAs,long dsRNA,Dicer contains two RNAse III domai
3、ns,Dicer定位于胞浆中,但核内mRNA剪切修饰后,向核外运输过程中也存在RNAi现象,可能有其他类似功能的酶发挥作用。现认为2125nt大小在3端带有23个碱基悬端和5端磷酸化的siRNA诱导的RNAi效应最强。,siRNAs have a defined structure,siRNA具有低分子质量、低浓度、沉默信号可在细胞间传递甚至传播至整个有机体以及可遗传等特点。而大于30bp的dsRNA可引起机体非特异性干扰素样反应和蛋白激酶(PKR)的激活而使其被降解,从而大大减少了其对mRNA的抑制作用。在RNAi启始过程中发挥酶切作用的Dicer酶属于RNase核糖核酸酶家族中的第三个家族
4、,该家族的RNase含有两个催化结构域,一个螺旋酶及PAZ模体(motif),其功能是特异地将dsRNA降解成siRNA,因此,Dicer酶被认为是启动RNAi效应的关键。然而,令人费解的是,为什么Dicer酶的降解产物是21nt23nt的siRNA呢?最近对RNase催化结构域的结构的研究使其真相大白。,Dicer 一种核酸酶,负责将dsRNA 转化为siRNA:它属于RNase 家族,具有两个催化结构域、一个解旋酶(helicase)结构域和一个PAZ(Piwi/Argonaute/Zwille)结构域,Dicer 在催化过程中以二聚体的形式出现,其催化结构域在dsRNA 上反平行排列,形
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