RNAi -基因沉默指南PDF电子书下载

引言（陈忠斌译） 1

1植物中的正义共抑制：历史、现状与展望（陈忠斌王艳华译崔洪志校） 4

1.1植物基于同源性基因沉默机制的早期认识 5

1.2RNA复制和其中RNA依赖的RNA聚合酶（RdRP） 6

1.3过量表达正义转基因引起RNA沉默的两种模型 7

1.3.1dsRNA转录体触发RNA沉默 8

1.3.2单拷贝正义外源基因如何成为RNA沉默的触发分子 8

1.3.3解释植物共抑制相关文献的复杂性 10

1.4基因翻译在正义共抑制中的作用？ 11

1.5DNA甲基化与RNA沉默的关系 13

1.6正义共抑制在植物生理和发育中的潜在作用 14

1.6.1RNA沉默信号和功能性内源mRNA通过胞间连丝在细胞间运输 14

和通过韧皮部长距离转移 14

1.6.2正义共抑制表型中的表遗传（epigenetic）变化 14

1.6.3植物中超细胞（supracellular）信息加工和存贮的可能假说 17

致谢 17

参考文献 18

2动物细胞中的转基因共抑制（梅柱中译陈忠斌校） 21

2.1果蝇转基因沉默现象 22

2.1.1其他构件引起的共抑制 23

2.1.2聚合梳族基因的影响 24

2.1.3含PRE元件构件间的相互作用 26

2.1.4共抑制和配对敏感性沉默 26

2.2果蝇转基因的转录后沉默 28

2.3Run-On转录分析 30

2.4piwi与aubergine对转录后及转录水平基因沉默的影响 30

2.5转基因对转座元件的影响 33

2.6果蝇中Stellate/Stellate抑制子的相互作用 34

2.7线虫基因表达共抑制 34

2.8哺乳动物中的共抑制 35

2.9总结 36

致谢 37

参考文献 38

3双链RNA对基因组的调控（付汉江译杨明郑晓飞校） 43

3.1RNA介导的DNA甲基化 44

3.3RNA介导的启动子序列甲基化和TGS 45

3.2RdDM和同源依赖性基因沉默 45

3.4植物胞核存在一个独立的dsRNA加工途径吗？ 46

3.5细胞质产生RdDM的RNA信号 46

3.6可移动沉默信号和DNA甲基化 47

3.7RdDM的机制 47

3.7.1RdDM：短RNA或dsRNA？ 48

3.7.2DNA甲基转移酶和RdDM 50

3.7.3染色质因子和RdDM 51

3.7.4遗传筛选发现新的RdDM缺陷突变型 52

3.8RdDM只在植物中发生吗？ 53

3.9蛋白编码区和启动子甲基化的不同后果 54

3.10RNA介导的染色质修饰？ 55

3.11脉孢菌中不配对DNA引起的减数分裂沉默 56

3.12启动子dsRNA的天然来源 56

3.13类病毒致病性：宿主基因的RdDM？ 57

3.14RNA介导TGS在功能基因组学中的应用 57

3.14.1启动子反向重复序列的长度和组成 58

3.14.4多聚腺苷酸化信号 59

3.14.3转录启动子 59

3.14.2间隔区大小和序列 59

3.15RNA介导的基因组修饰 60

致谢 60

参考文献 60

4线虫中的RNAi（孟庆文译仇华吉校） 65

4.1概念与策略 66

4.1.1RNAi缺陷型突变体 66

4.1.2RNAi机制 68

4.1.4转移性RNAi和免疫系统 70

4.1.3RNAi的遗传性 70

4.1.5RNAi的传播 72

4.1.6共抑制和RNAi 73

4.1.7转座子沉默、共抑制和RNAi之间的关系：三种现象，一种机制？ 74

4.1.8RNAi的天然功能 74

4.2实验技术 76

实验方案1：dsRNA导入 77

实验方案2：共抑制 79

实验方案3：RNA分离 79

实验方案4：si/miRNA检测 80

参考文献 82

致谢 82

5RNA与生物学：RNAi生物化学研究（师迎旭译岳培斌校） 86

5.1RNAi的生物化学 86

5.2通过体内研究了解RNAi机制 87

5.3RNAi研究的生化模型 87

5.4RISC:RNAi的催化动力（engine） 89

5.5通过Dicer作用产生siRNA 92

5.6Dicer和miRNA的发现 94

5.8哺乳动物细胞RNAi的生物化学 97

5.7体内的Dicer 97

5.9主旋律中的变调？ 98

5.10RNAi与人类疾病的关联？ 101

5.11RNAi与基因组 103

5.12总结 104

参考文献 105

6shRNA介导哺乳动物基因表达沉默（张卓远译郑晓飞校） 110

6.1调节基因表达的RNA发夹结构 110

6.2siRNA 111

6.3两种RNA沉默通路的联系 113

6.4RNA沉默分子的结构 114

6.5miRNA作用靶点 115

6.6介导基因沉默的发夹RNA遗传操作 115

6.7shRNA介导动物基因表达沉默 120

6.8RNAi稳定转基因动物 121

6.9结论 122

致谢 124

参考文献 124

7转座元件、RNAi与异染色质起源（郭永译章金刚校） 129

7.1转座子作为控制元件 130

7.2异染色质和转座子图谱 131

7.3转座子沉默机制 134

7.3.1DNA甲基化 134

7.3.2组蛋白修饰 135

7.3.3染色质重建（remodeling） 136

7.3.4RNA干扰 138

7.4RNAi和转录沉默在机制上是相关的 139

7.4.1裂殖酵母中的转座子、重复序列和基因沉默 139

7.4.2RNAi和着丝粒沉默 140

7.4.3染色质连接 141

7.4.4建立还是维持？ 142

7.4.5着丝粒功能 143

7.5结论 144

参考文献 144

8核糖核酸酶Ⅲ超家族：在RNA成熟、降解与基因沉默中的结构 150

与功能（梅柱中译陈忠斌孙志贤校） 150

8.1RNaseⅢ超家族概述 151

8.1.1细菌RNaseⅢ功能 152

8.1.3细菌RNaseⅢ同源分子的底物反应表位 154

8.1.2其他细菌RNaseⅢ同源分子的功能 154

8.2细菌RNaseⅢ作用机制 156

8.2.1催化结构域：功能与结构特点 156

8.2.2dsRBM：结构与功能特点 158

8.2.3活性位点结构与参与的二价金属离子 159

8.2.4细菌RNaseⅢ作用机制总结 161

8.2.5酵母RNaseⅢ同源分子：底物与功能 162

8.2.6高等真核生物RNaseⅢ同源分子结构与功能 165

8.3Dicer在RNAi和调节性小RNA成熟中的结构与功能 166

8.3.3Dicer作用机制与结构 167

8.3.1Dicer产生siRNA 167

8.3.2Dicer参与调节性小RNA的成熟加工 167

8.4关于RNaseⅢ起源 169

8.5总结与展望 170

致谢 170

参考文献 170

9RNA依赖的RNA聚合酶在基因沉默中的作用（周绪斌译陈忠斌校） 176

9.1概念与策略 178

9.1.1番茄细胞RdRP 178

9.1.2RdRP同源基因在基因沉默中的作用 181

9.1.3降解性PCR（degradativePCR）与转移性RNAi（transitiveRNAi） 184

9.1.4基因沉默作用模型 189

9.1.5细胞和病毒RdRP是否有进化上的关系？ 190

9.2QDE-1的RdRP活性 193

9.3总结 194

9.4实验技术 194

实验方案1：RdRP活性测定 194

实验方案2：短合成模板的转录 195

实验方案3：果蝇胚胎提取物的制备及分级分离 197

实验方案4：从果蝇胚胎提取物制备siRNA 198

实验方案5：siRNA引导的RNA合成 199

致谢 201

参考文献 201

10异染色质结构与功能：表遗传性基因沉默与基因组组织结构的联系（陈留存李洁刘朝晖译邵宁生校） 206

10.1异染色质特性 207

10.1.1凝聚 207

10.1.2转录抑制 208

10.1.3重组抑制 208

10.1.4染色体分离 209

10.1.5序列组成 211

10.2位置效应色斑的调节物 211

10.2.1异染色质蛋白1 211

10.2.2组蛋白和组蛋白修饰 212

10.3常染色质表遗传控制中的异染色质样结构 214

10.3.1HP1控制“常染色质” 214

10.3.2发育中可遗传的基因抑制 214

10.3.4新着丝粒 215

10.4异染色质的起始机制 215

10.3.3表等位基因 215

10.4.1DNA结合蛋白 216

10.4.2重复序列诱导的异染色质形成 216

10.4.3RNA指导的沉默 217

10.5事例研究：裂殖酵母异染色质形成 217

10.5.1着丝粒与端粒 218

10.5.2沉默mat位点的异染色质调节基因沉默、重组和交配型转换 218

10.5.3异染色质形成中的着丝粒重复序列 219

10.5.4RNAi与粟酒裂殖酵母异染色质组装 220

10.5.6异染色质结构域的建立和维持 221

10.5.5异染色质边界 221

10.6结论 224

致谢 224

参考文献 225

11高通量RNAi：线虫全基因组RNAi筛选（孟庆文译仇华吉校） 234

11.1概念与策略 235

11.1.1将dsRNA导入线虫的方法 235

11.1.2RNAi作为分析大批基因功能的工具 236

11.1.3RNAi与正向遗传学的局限性与差异 238

11.1.4RNAi筛选设计注意事项 239

11.3结语 241

致谢 241

11.2RNAi筛选的前景 241

参考文献 242

12PTGS技术与植物大规模功能基因组学研究（毛建平译陈忠斌校） 244

12.1概念与策略 244

12.1.1正向遗传学 244

12.1.2反向遗传学 245

12.1.3PTGS系统 246

稳定转化法递送双链DNA 259

12.2实验技术 259

粒子轰击法递送双链RNA 259

农杆菌渗入法递送双链RNA 260

通过VIGS方法递送dsRNA 261

12.3展望 262

致谢 262

参考文献 263

13哺乳动物中的RNAi（杨明译付汉江郑晓飞校） 266

13.1.1RNA干扰的一般机制 267

13.1概念与策略 267

13.1.2应用RNAi分析哺乳动物细胞基因功能 274

13.2小结 281

13.3实验技术 282

实验方案1：siRNA序列的选择 282

实验方案2：siRNA退火制备siRNA双链体 283

实验方案3：细胞培养及24孔板细胞制备 284

实验方案4：荧光素酶报告质粒与siRNA双链体共转染 285

实验方案5：siRNA双链体转染 287

实验方案6：蛋白质敲减的免疫荧光实验 288

实验方案7：Western印迹检测蛋白质敲减 289

致谢 291

参考文献 291

14禽类胚胎中的RNAi（周绪斌译陈忠斌校） 298

14.1鸡胚作为研究神经系统发育过程中基因功能的模型 299

14.1.1注射和电穿孔dsRNA引起靶基因特异性表达下调 301

14.1.2卵中RNAi引起的基因沉默导致特异性功能缺失表型 301

14.2实验技术 303

实验方案1：dsRNA制备 303

14.1.3卵中RNAi的应用 303

实验方案2：dsRNA向卵内注射及电穿孔 305

实验方案3：轴突寻路分析 307

致谢 311

参考文献 312

15小鼠卵母细胞和植入前胚胎细胞中的RNAi（詹林盛译王全立校） 314

15.1概念与策略 314

15.1.1哺乳动物细胞对dsRNA的反应 314

15.1.2哺乳动物RNAi途径 315

15.1.3RNAi在哺乳动物早期胚胎细胞中的作用 317

15.1.4RNAi作为研究哺乳动物的实验手段 319

15.2发展方向 324

15.3实验技术 325

实验方案1：长dsRNA分子的制备 325

实验方案2：显微注射卵母细胞和早期胚胎细胞 332

致谢 340

参考文献 341

16果蝇细胞培养中的RNAi技术（饶林译王全立校） 345

16.1.1果蝇S2细胞系统的特性 346

16.1概念与策略 346

16.1.2RNAi在S2细胞培养中的应用 348

16.2实验技术 349

16.2.1S2细胞RNAi实验方案 349

16.2.2dsRNA的制备 350

16.2.3其他注意事项 351

16.2.4关于靶序列的更多说明 352

16.2.5S2细胞RNAi的应用 353

16.3结语 356

参考文献 357

注释 357

致谢 357

17RNAi技术在果蝇中的应用（仇华吉译温亚丽陈忠斌校） 360

17.1概念与策略 361

17.1.1外源性RNAi 361

17.1.2内源性RNAi 363

17.1.3外源性和内源性RNAi方法的选择 365

17.1.4RNAi特异性的确定 366

17.2实验技术 367

实验方案1：dsRNA合成 368

实验方案2：胚胎显微注射和分析 372

实验方案3：用基因枪将dsRNA送入胚胎 377

实验方案4：胚胎表型分析 381

实验方案5：细胞培养RNAi 388

实验方案6：原代细胞RNAi 390

实验方案7：第一代转基因RNAi 390

实验方案8：第二代转基因RNAi 392

致谢 395

参考文献 396

18布氏锥虫及其他非经典模式生物RNAi（杨光曹国军译邵宁生校） 398

18.1RNAi是研究进化多样性的工具 398

18.1.1草履虫 398

18.1.2水螅 399

18.1.3Cupiennius蜘蛛 399

18.1.4盘基网柄菌 399

18.2锥虫RNAi的一般特点 400

18.2.1布氏锥虫RNAi研究的早期历史 400

18.2.2布氏锥虫中可诱导和可遗传的RNAi方法 400

18.2.3引发RNAi的双链RNA特点 401

18.2.5RNAi利用于功能研究 402

18.3siRNA特征 402

18.2.4RNAi能迅速引起胞浆内mRNA降解 402

18.3.1外源dsRNA产生的siRNA分析 403

18.3.2内源转录体产生的siRNA分析：RNAi在沉默反转录转座子转录物中的作用 403

18.4mRNA翻译在RNAi机制中的作用 404

18.4.1siRNA与多聚核糖体相互作用 404

18.4.2RNAi与mRNA翻译的偶联：一种模型 405

18.4.3翻译依赖和非翻译依赖RNAi机制 405

18.5.2Argonaute家族基因是锥虫RNAi必需的 406

18.5锥虫中RNAi的遗传学分析 406

18.5.1RNAi对生存是非必需的 406

18.6总结 407

致谢 407

参考文献 407

附录1 （孟庆文译仇华吉校） 409

附录2 陈忠斌温亚丽译） 416

中西文对照 417

索引 422