中国草食动物 年专辑!∀#干扰技术研究进展靳晓霞罗海玲许∃动物营养国家重点试验室!∀#干扰是近几年发展起来的一门技术,,,,旭,中国农业大学动物科技学院北京胞中并且指出,+,Χ(.Δ细胞凋亡∃Β, %&∋科学家,一&个核昔酸长度的干扰片段体外转,将其应用于临床疾病的治疗取得了一定的成果为人类基因功能研究和人类疾病基因的治疗开辟了一条新途径 。染哺乳动物细胞可以引发基因沉默现象0但并不引起2以∃(∋ ∋Ε,,这是!∀#,研究上的重大突破,。∃−Α,−1Α∋年∃7Ε2(−+,,杂志将!∀#,现象列为十大科》。、!∀#干扰的发现和命名技突破之一∃Φ∃∋∋至此之后!∀#干扰技术发Ε,和同事将矮牵牛花中一个上世纪%年代∀(∗)+展达到了空前高度从技术原理基因功能研究领域的能产生紫色素的基因置人一个强启动子后导人矮牵牛花中试图加深花朵的紫颜色结果没看到期待中的深,,,,应用到临床应用都出现了大量的突破性成果侧万年#1−30,,现在!∀#干扰技术已经成为基因功能研究和基因治疗等领紫色花朵多数花开出了花斑色或是白色这是因为导人的基因或是其相似的内源基因同时都被抑制,域的热门技术之一。ΔΓ−和Η0(,?因为将那时−!∀#干扰技术应用于疾病治疗而获得诺贝尔生理医学将这种现象命名为协同抑制∃3,−∗./))0−..∗1, ∋∃∀即 ,2奖。 %∋。随后在其他许多植物中也有发现甚至在真。!∀#,分子机制菌中也有类似的现象那么是什么原因导致这种基因,,在不同有机体中!∀#,途径涉及到不同的蛋白,,沉默的现象呢4尽管对于部分植物来说转基因引发的但是具体的机制是一样的#。在所有的有机体中已经发Ι.基因沉默可能是因为基因特异的甲基化而导致,这被现!∀#,包含两个主要成分,!。称为转录阶段基因沉默∃567∋但确实有部分的植物中的基因沉默是在转录后发生的。,,#∀#决定反应的特殊性ϑ∗?011(,−2蛋白实现干扰过程称为转录后基因沉,默∃8067∋后来进一步证实在植物中将出现转基因导致基因沉默的植物嫁接到另一没有基因沉默的植物∀!#诱导的沉默复合体的核心元件∗Κ?0,−2蛋白组成了,是!∀#干扰所必/−蛋白选择性地与≅−0酶相互作用促须的#0(2,Α∗1?.进,!∀#的释放。。由!>7Η中蛋白#的性质和>!∀#与,中同样可以诱发8567随后6/∗等∃ %%9∋在对蠕虫的,。7Η和目的9:!>9:的。激活需要#/?的参与∀!#促使特定基因的。定基因型缺失的表型,12−0−−0=1−−,这种现象称为!∀#干扰∃!∀#>!∀#验发现目的≅!∀#上的切割点位于与 !∀#中反义链!∀#,∋。这种非编码!∀#即是, Β互补的第一个核昔酸下游7或7,个核昔酸处&Α场45∗+.(+,12−0∃<+−=01?!∀#,∋是一种长一&个核昔酸的小。64,,−−7∋。 !∀#更能有效地引另外具有平齐末端的。∀!#分子,,Α−0酶∃#(+家族中具有对双链由≅−/∀.!,起! 作用∀#∃Χ倍增放大机制大量试验表明只需要,!∀#特异性的酶∋加工而成 年。极少量的 !∀#就可以引发!∀# 现象。因此推测在整∀!,首次被证实可以运用在哺乳动物细#个过程中存在倍增放大机制!%!?是一种依赖于!∀#专论与综述,全国养羊生产与学术研讨会议论文集,的!∀#聚合酶在这个过程中它发挥了重要作用但是目前仅在一些线虫真菌和植物中发现了它的存在因、,基因的表达Κ!∀# 。在哺乳动物中的应用此它并不是真核生物中发生!,所必须的∃卢艳敏∀#.等:∋不管是内源还是外源的,!∀,!∀#干扰最初用于哺乳动物体时受到了很大的限。#都可以作为,!制因为大多数哺乳动物细胞中转染大于.−Λ0的%Μ,!38!扩增的引物目的!∀,#可以作为模板在细胞内∀#会诱导干扰素合成而引起非特异性的基因表达抑.扩增3,.∀!,#,.由此产生的3,∀!#再次被≅−,Α咋用形成。制。!∀#会在这个干扰素合成的反应中大于.−Λ0%,体机制如图 所示∀!#进人下一轮循环以此来使!∀#,。作用放大具Ο激活蛋白激酶?Ν!&0+∗ 5ΔΠ Δ4∗∗!∋和,,’,Ε。’一寡聚腺,贰酸合成酶&,时激活的,!3!8扩增’,Ε’一#9∋&Φ ΔΠ56447ΙΘΙ∋被激活的>Η蛋白激酶?Ν!使翻译起始因子∗Ρ’,磷酸化而失活同创丫甲学Ε’一#9生成,’,Ε,’一寡聚腺贰酸而引起非以Ο,!刊#为引物Δ4∗Σ被激活引起≅序列专一性的!∀!#的降解。但是,−7目的!∀#为棋板 !∀#却不会出现这种现象小于.−个核昔酸的。Λ4 !∀#转染人小鼠和人的细胞中诱导产生Β +将年Α6!∀# Β 现象&Α场4+5∗6,−7∋4,。自此人们才意识到。,!∀# 在哺乳动物基因研究<7Κ!企尤沉暇复合物中有广阔的前景基因功能的研究借助!∀# 技术可以迅速简便的干扰细胞中某个基因的表达分析该基因缺失后对细胞产生的影响从而研究目标基因的功能除植物果蝇和线虫等生物体。、,,!>7Η被橄活二讯∀#解链外阴‘,?4%% Ο哺乳动物体内也存在! #现象&∀。Δ∗564,晒吵,一的一‘”’解目的,−,∋有研究报道、,田瓜Δ设计,16Τ山成Δ1Ρ∀、?27Ε.、Κ#9Υ7#!,:7、)Π%6等目的基因的!∀#并在体外合 ,、 !∀#直接注人大鼠成纤维细胞ς∗64细胞成后将这些图 #!∀∃%技术的特点!∀苗作用原理图和./.细胞中成功抑制了目的基因的表达从而研究部,45Β+犯+分基因的功能&ς65∗6,−7∋4,。#Ω4Δ一4)等设计并合成了Ε−多个人类基因的、。 ∀!#将目的基因阻断,,!∀∃%是生物基因组削弱或抵抗外来遗传讯息人后分析对/!#>Σ诱导凋亡的敏感性并筛选/!#>Σ诱导凋亡通路的调节因子(!Κ等这个试验获得成功并且,,侵的保护性机制已成为近年来研究基因功能肿瘤治疗的新方法该技术具有以下重要特征高效性,&64还意外发现了此凋亡通路的新成员&#Ω4一ΛΔ,−∋.∋&。)5∗欲,和浓度依赖性&9)ΒΔ∗ % !∀#。+54,64,,−−Ε∋,只需要少量的就可以引发!∀#>现象这是因为整个过程中存Φ斌∗Δ,−Ε年人类基因组计划完成的基因图谱中人类大在倍增放大机制等在网状原虫的! 试验∀#∀#5∗Δ,,,多数基因的功能还不清楚而!∀# 这种反向遗传学方,中敲除!甲#&!%!!,的同源体∋后则无法检测到 >法显示了在这方面的极大优势。Η+45∗+利用!∀# 技术,,但在体外系统中仍可检测到且量非常少&Φ64,,−,∋Γ8高特异性,。! ∀#具有高度特异性,∗5+4分析了线虫>号染色体上ϑ−Ξ以上的基因并且发现+了7ΘΘ,个基因的!∀# 表型&Η4只针5∗+5∗64,以Ψ∋∋。有研,对某一目的!∀#或是其同源序列发挥作用而对其他 !∀#注射到线虫胚胎中筛选了Ζ>号染色体上大究将基因或是相关基因序列并没有沉默作用!∀范最大的优点,,这也是,,约Ι−Ξ的基因,..个基因的必须的分并确定了其中75∗针对性强。此外与基因敲除相比,3析了这些基因的功能&Υ Δ)Ω64,,仪犯∋。这两个试验。根据目标基因设计合成的 !∀#具有高度特异性不同 !∀#对同一基因的沉默效果不同,为利用!∀# 研究哺乳动物全基因功能的研究奠定了坚实的基础在全基因组功能研究中应用!∀# 技术也,从而可以模拟,,数量遗传性状ΓΧ可遗传性将 !∀#植人生物体内会日趋成熟<,Κ。从根本上改变了这种生物的基因组成因此具有遗传性。利用!∀# 制备转基因动物 二等&7ΙΙϑΗ∋做过相关试验,将针对某基因的传统的基因敲除技术程序复杂,,并且哺乳动物是, !∀#注人线虫的性腺后在其子代中同样检测不到该二倍体因此不能大规模应用于转基因动物而!∀# 专论与综述/1∗.Ο【」!Χ,全国养羊生产与学术研讨会议论文集≅Η8Ρ∗,≅训 Π,ΘΓ认2Γ.比Σ∗2,2−过#+−1Ν2,坛叨Τ−Δ2Β∃_Η,2.1−+Α/2Ν,2−,Ν西∗创2=2Δ1∗−α⎯加明−/日(−.,,目咤山曰+−2Ρ,Χ助司Α,:蝉−1+二,∗川山Υ丘山−2.Φ−1Α−−罗。1,)1口曰0Υ−0−1+<(口(+,(12∀‘Θ!,,心1.∋?Α(,Α,3/82ΔΓ((Υ,1−2曲.,佣山助3切叨.?−1Ι−‘阅&&∃&∋−160Ως 〕阮Χ此Ψ3−6, ΤΞΞ−1Κ伪场!∀#201,−=−Α1ΩΩς助Γ眼(10,加10/,22−1,ςΩ[阮Δ,−Ρ∗=−0.−2Ζ∗+Α−?0Β1(+3ΒΥ朋2Ζ+()+.(∗1ς&〕⊥(β≅−ΑΡ−09Ω7场Δ一场脚+3Ω,−Κ1呵−∗∗0∗=,Κ一Β!Θ>左∗1Δ−朋32=团油2∗−.(1Α(∗Α−0Α8功−浏。=,++ ∋Ι9Λ华9:仪岭 :∃肠佣Ρ3Γ1−Ι∗=ΗΔΡ_+⊥−+∗,)3(1Ν,Ν助石‘2Υ,∗ςΩ[庄3犯2−.Η(0吧∃%∋Ι : 一 :∴∋9:∃Ε2Α−1−1,−Ν+日.−0(Κ.,Δ21议曰Γ3,卿−Α,2Ν(−Δ+)(.−,朋3ΖΥ3ΧΥ!∀#,21Ο−−=0−01−−Χ(∗0娜Ο6α,3/−−Δ−ΑΡ画12(.131一.〔.,Ω[Η(即)2∗10−Αχ,+∗,0仆−∃Ε抖&∃&∋&9& &【』72−1<,]21−0Μ人众1凡⊥卿?8−23,Ζ−ΑΔΚ.1>理?列函1反自动物尸双押尹基因进化机制研究梁国明,刘桂琼,姜勋平,∃华中农业大学动物科技学院湖北武汉摘,&ΞΛ∋,要Ι8!刊)基因编码脱蛋白若阮蛋白异常折叠并在宿主体内蓄积则可导致绵羊和山羊痊痒病对肉。羊产业造成巨大经济损失。同时羊群还可感染疯牛病且不表现明显的临床症状从而增加了该病沿食,,,,物链俊染人类的风险鉴于此清除痊痒病的育种计划在欧美国家已经持续近&年但目前仍然收效甚微可能原因是8!。刀8基因是动物固有的基因只在动物生命晚期才表现明显的不,。,良适应性此时动物基。,本上已经繁殖后代该基因已经传代并扩散研究8!刃8进化模式可为杭病育种提供理论参考本研究采用最大似然函数方法分析8!刀8基因的进化驱动力。利用以Ζδ中部分嵌套模型结合7δ#Η汪飞Φ!Βδ三个,模型共同确认8!,刀8基因受正选择驱动的是编码%:。和 氛基酸的位点、而编码 &∴和 Λ 的位点为中性进化巧Ξ为强烈的漂变选择清除该病作用不明显的原因关健词Ι这在一定程度上可解释目前针对 &∴ 9 位点的瘩痒病育种计划对Ξ和 Λ。8刀8!ϑ瘩痒病ϑ分子进化ϑ多态性ϑ正向选择,基因定位于绵羊和山羊第 &号染色体编码>共!∀8[产若808三维构象被错误引导折登成宿主无肮蛋白80。2,∗(Α除计划∃∀(1+7,8(0−8,+1∀7)∋在这种育种项目(,。+∗2+Υ珍∋#+Λ携带中留种公羊必须是单倍型∃Δ(8=声祖 法分解的83知并在脑内蓄积可引发阮病毒病。此类疾.Τ者。尽管科学家和政府部门在上述清除计划中做出了,病包括人类中发生的克雅氏病∃Η0/−−2创他+32,一(Ρ∗Χ≅很大努力但是目前携带阮病毒及其变异体的山羊和。.−Η(Ω≅∋,、/∋库鲁病∃Ρ/0Β1Α−,,1牛的海绵状脑病∃χ−∗Ν绵羊数目还很多这提示基于目前对痛痒病的认识而。7脚1?∗,=<0)Δ(+∗)。Δ2(Υχ7Β,∋,山羊和绵羊的痰痒制定的育种策略可能具有局限性Ι病∃7−Α花),[+∋等ς此类病中最先报道的是发生在羊群中,综合文献报道关于8!刀产进化有&种相互矛盾的假ϑ说群体遗传学研究认为8!刊琳七于平衡选择∃人羊∋,的痰痒病∃ Λ&∋、之后陆续报道了牛海绵状脑病、,Ν∃ %:∴∋库鲁病∃ %∃∋∋变异型克雅氏病∃ΗΩ≅Ε %%∴∋,。强烈的漂变选择∃牛∋ϑ分子进化研究认为8!∀侧进化为、痰痒病不但对肉羊产业造成了巨大经济损失更正达尔文选择∃食叶猴马∋对阮蛋白进化模式更为复。严重的是羊群可以感染疯牛病牛病症状,,但患羊多数不表现疯,杂的研究认为8!刀8基因在进化过程中主要受正达尔文选择驱动但是短期内受到平衡选择∃类似库鲁病的[插曲式进化∋甚至是弱漂变选择的影响ς[&ς,。,这些患病羊流人食物链会对人类感染变异。型克雅氏病构成潜在威胁自痰痒病报道以来各国育+.−2(的研究种科学家、农场主和政府部门一直重视痰痒病的抗病Ι指出如果8!刀8处于平衡选择下那么当前以正达育种工作,,。!8刀洲睑传多态性与痰痒病抗病性关联研究 尔文选择为前提制定的痰痒病清除计划∃∀78∋将会扰乱8!刀8自身的平衡进化模式并且将会对绵羊群体适应性和痰痒病抗性产生负效应。,表明单倍型为#+班声。∃下标数字表示序列中氨基酸位置下同∋个体对疹痒病抗性较强、、、。鉴于痰痒病的这可能是为什么经历。危害性英国美国法国荷兰等国家通过了痰痒病清[’长时间的选择仍然难以将痰痒病清除的原因ς