基因表达调控之研究专题

miRNA RNAi实验对照

   2015-06-04
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按照nature的标准,一个严格的RNAi介导knockdown实验要有6个对照:

A.转染试剂对照(监控转染及培养条件对结果的影响);

转染试剂对照可以检测转染试剂对细胞的毒性、细胞的成活率等细胞转染的各个因素影响。严格的RNAi介导knockdown实验对照;

B.positive siRNA对照(Standard Positive Control Reagents)

•实验验证可稳定地沉默高表达的人、小鼠和大鼠的持家基因。

•利用阳性对照来确认RNAi实验中转染、RNA提取和基因表达检测方法是可靠的。

C.阴性对照

C1. nonsense siRNA对照(Standard Negtive Control Reagents)

•特殊设计的单条或者混合的siRNA试剂,不靶向任何已知的人、小鼠和大鼠基因。

•无靶点siRNA通过基因芯片检测证明最小脱靶效应。

•化学修饰确保不和RISC结合。

C2. Scrambled siRNAs (Customized Negative Control siRNAs)

C3.荧光标记(6-FAM)通用阴性对照。

 1.RNAi negative control与哺乳动物基因无同源性

 2.通过标记荧光,可以方便地在荧光显微镜下观察转染情况;

 3.可用于优化转染条件和评价转染效率;

 4.具备很好的pH耐受性,在活细胞中更稳定。

D. Off-target对照(技术重复对照)

Off-target effects(脱靶效应)最早由Dharmacon科学家Jackson和他的同事们提出(Fedorov,Y.,et al. "Off-targeting By siRNA Can Induce Toxic Phenotype." RNA Accepted (2006).)他们给细胞转染特定基因的单条siRNA后运用全基因组芯片检测技术鉴定表达上调/下调1.5到3倍的靶基因数量。研究人员发现在这种情况下有大量的基因被非特异性的调控着。siRNA正义链和反义链与脱靶基因的互补水平有高有低,并且每条siRNA所引发的脱靶基因表达谱也不尽相同,反映了序列依靠性的脱靶效应。

Off-target效应就是指干扰shRNA序列进入了microRNA途径,通过microRNA途径,其可以不受完全互补的限制而调控大量靶基因的表达。原本需要19~23nt的RNA序列完全互补才能发生干扰作用,而如果进入microRNA途径,只需要11~15nt互补就可以产生干扰效果,这使得siRNA可能与非靶基因结合而导致非靶基因沉默,造成脱靶。

如果脱靶干扰的部分基因,正好与目的基因位于同一信号通路中,或者与目的基因的生物学功能相似,那么,如果因脱靶而干扰了其它基因,亦会造成和目的基因受到干扰后相同的细胞表型改变。而实际上,可能选择的这条shRNA序列并没有对目的基因造成有效干扰,或者虽然干扰了目的基因,但是并不会引起预期的细胞表型改变。

基于以上原因,需要有相应的对照来说明Off-target效应,即需要有相关对照或者实验来说明,所获得的实验结果,不是由于Off-target效应而产生。这就需要利用至少2个靶点的siRNA同时实验,2个siRNA互为off-target control,当两者的表型相同时,才有可能是特异性的knockdown效应。

E.rescue 对照(knockdown之后做超表达,看是否有性状的逆转,也是为了说明knockdown的特异性,即所谓的“RNA干扰回复实验“);

F .全表达组扫描对照(就是转录/表达芯片扫描,以最终确定表型不是由于off-target造成)。

实际实验中, 全表达组扫描对照很少有文献涉及。其它几个对照中,A,C两种对照即所谓的空白细胞对照、NC对照;D,E两种对照,主要是为了解决off-target效应,选做一种即可,一般建议选E。


编辑: weicf    来源:丁香园

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