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目的:mRNA靶点筛选问题是反义核酸领域的一个难题,能否找到靶点是设计高效反义核酸的关键。本研究以绿色荧光蛋白基因为靶基因,探讨一种靶位点筛选的方法(RASS方法),通过评价所筛到位点的有效性,进而评价该方法的有效性,以期建立一个反义核酸靶点筛选的技术平台,为反义核酸的药物设计乃至整个反义核酸领域注入新的生机。
方法:通过在GFP基因mRNA的末端引入polyA,使其与生物素标记的polyT退火结合,从而将其固定到亲和素磁珠上,保持mRNA的自然折叠状态,然后与寡核苷酸文库杂交,筛选mRNA的靶点,该方法即称为RASS技术;根据该技术筛选获得的绿色荧光蛋白基因(GFP)mRNA的4个反义核酸结合靶点,设计了4条靶点特异的硫代反义寡核苷酸,及4条靶点特异的脱氧核酶(DNAzyme);运用体外RNaseH分析技术对4条硫代反义寡核苷酸的结合并切割RNA的活性进行了检测,同时在体外对4条脱氧核酶的RNA切割活性进行了检测;将硫代反义寡核苷酸及脱氧核酶分别与绿色荧光蛋白表达质粒(pEGFPN1)共转染Hela细胞,在荧光显微镜下观察荧光效果并计数荧光蛋白表达细胞的数目并进行统计学分析;运用Northern-blot方法对反义核酸处理组细胞进行mRNA水平的检测以观察绿色荧光蛋白在mRNA水平的表达情况的变化。
结果:运用RASS技术筛选获得了4个位点,根据这4个位点的序列分别设计合成了硫代反义寡核苷酸和脱氧核酶;体外RNaseH分析技术结果显示4条硫代反义寡核苷酸均有非常高效的结合mRNA的活性,在RNaseH的辅助下,mRNA得到了有效的切割;脱氧核酶自身即具有切割活性,体外切割实验表明,在不存在其他因子的辅助下,极微量的脱氧核酶即可对mRNA进行有效切割,而如果加入RNaseH,则其对mRNA的切割效果更好;细胞内实验表明,4条硫代反义寡核苷酸中针对3个靶点的反义寡核苷酸能在表达GFP的Hela细胞中不同程度地抑制GFP荧光蛋白的表达,并具有统计学意义;4条脱氧核酶中针对3个靶点的脱氧核酶能有效抑制GFP荧光蛋白的表达;Northern-blot结果与荧光镜下观察的结果相一致。
结论:1.所筛到的四个点均为高效的反义核酸结合位点;2.综合细胞外切割实验及胞内抑制实验,并比较靶点特异的反义寡核苷酸和脱氧核酶,可以认为4个位点中有3个可作为有效的反义核酸靶点;3.RASS技术是一个比较有效的反义位点筛选技术。