【实验技术笔记】基因沉默:siRNA/shRNA
时间:2023-12-02 07:07:02
文章目录
- 1. siRNA/shRNA 的 RNAi 操作流程
- 2. siRNA 设计
-
- 2.1 设计途径
- 2.2 预设计的 siRNA 库
- 2.3 使用在线软件设计 siRNA
- 3. 构建 shRNA 重组载体
- 参考:
实验技术笔记使用重组载体进行基因表达(pCDH 载体)
载体构造实例分析-构造 SETD3-pEGFP-N1(Snapgene 设计引物)
干货 | 寻找基因启动子,UCSC&Ensembl来助威!
1. siRNA/shRNA 的 RNAi 操作流程
- siRNA:约 21-25 个核苷酸 的双链 RNA。
① RNA 干扰:组装在细胞内 RNA 沉默复合物的诱导 RISC,切割 mRNA,促使 mRNA 降解。切割位点是与 siRNA 反义链互补两端结合。
② 作为引物,与目的 DNA 结合,产生大量 siRNA,放大 RNA 干扰的作用。 - 具体的
siRNA
用脂质体或病毒导入细胞,但 siRNA 只能实现瞬时转染,只能工作两三天,然后降解, siRNA 的干扰效果不一定能很显着; - 也可以把 siRNA 的前体 shRNA(短发夹 RNA)导入细胞,shRNA 切成细胞 siRNA,从而发挥基因沉默的作用。shRNA 除了表达载体单独瞬时转染除了发挥短期作用外,还可以与病毒包装质粒一起使用,包装出病毒(慢性病毒、腺病毒等。),感染细胞后可以通过抗性基因筛选获得稳定的表达 shRNA 细胞系,即能够稳定敲减细胞系的目的基因。
- 现在国内公司可以快速廉价定制 siRNA我们可以完全合成化学片段在在筛选有效干扰片段时使用化学合成的 siRNA,在需要长期稳定表达 siRNA 时,将相应的 shRNA 装入载体实现这一目标。
- RNAi 技术的重点是 siRNA 设计。
- RNAi 操作流程:
1、siRNA 设计
2、shRNA 退火
3.酶切并回收载体片段
连接载体和 shRNA 片段
5、转化
6.挑克隆鉴定
7.扩大阳性克隆的培养,提取质粒
2. siRNA 设计
2.1 设计途径
- 1、文献中找:寻找已经验证过的(首选)
- 2、预设计的 siRNA 库:包含已经验证过的 siRNA 片段
- 3、软件设计:BLOCK-iTTM RNAi Designer、siRNA at WHITEHEAD(blast 库长期未更新,备选)
一般设计:AA(N19)TT
2.2 预设计的 siRNA 库
- https://www.sigmaaldrich.cn/CN/zh/product/sigma/sirna
- 使用方法:在搜索框中输入基因名搜索( TP53 为例)→点击左侧的 shRNA 快速查找→点击 shRNA,列表出现,设置筛选条件,查看详细信息→ 多选几个 标记已验证的干扰靶点,以消除干扰靶点脱靶效应(只有靶向目的序列的概率很低,可能与其他未知序列相结合 mRNA 上导致目的 mRNA 无变化,或结合未知 mRNA 上导致目的 mRNA 沉默)。
- Sigma shRNA 结构分析 (目前只显示靶序列)
◆ polyT 的作用:酶在转录时遇到 polyT 停下,转录终止;shRNA 加工读第二个 T 后被切割成 siRNA, siRNA 带 TT 有助于组装 RISC 复合物。
◆ 可以利用 DNAMAN 查看 shRNA 的二级结构。例如:CCGGCGGCGCACAGAGGAAGAGAATCTCGAGATTCTCTTCCTCTGTGCGCCGTTTTTG,序列保存成 .seq 文件,导入 DNAMAN → Sequence → Sequence Structure → Current Sequence → OK。
2.3 使用在线软件设计 siRNA
-
BLOCK-iTTM RNAi Designer 选择 siRNA 选项(现在没有了,可以选Stealth RNAi? siRNA、shRNA等等,使用方法相同)
-
输入靶基因 Accession number(如:NM_000594.4,现在无效) 或靶基因CDs序列。
-
如果输入是 Accession number,默认选择靶序列区域 ORF(CDs 序列)。
-
3.选择种属。
-
4.其他默认点 RNAi Design。
-
在生成的引物中选择星号较多的,BLAST 如果超过其他基因, 15 消除碱基相同的碱基。
-
设计好的靶点可用于:
◆ 订购化学合成的 siRNA,直接导入细胞 RNA 干扰。正义链即软件筛选出的序列,反义链并在反向互补序列中 3’ 端加 UU 或 dTdT。
◆ 构建 shRNA 重组载体。
3. 构建 shRNA 重组载体
-
Sigma 直接提供的 shRNA 产品用的是
pLKO.1-puro
载体。
◆ 使用的启动子是 U6 启动子。U6
或H1
是三型启动子,例如,启动短序列 shRNA。
◆ 构建稳转株建议用二型启动子,如CMV
、EF1
起动子,起动效率更高,可以有组织特异性,可以选择组织特异性的二型起动子。 -
1、按 shRNA 框架设计:
◆ 前酶切位点为AgeⅠ
的插入片段粘性末端。
◆ 后面的酶切位点是EcoRⅠ
插入片段粘性末端。
-
2、合成 Oligo:
-
3、退火:
◆ 退火体系:
◆ 退火条件: 98℃ 5min,自然冷却至室温。 -
4、进行后续连接、转化、阳性克隆筛选等步骤。