siRNA(小干扰RNA)是一种新型的基因治疗工具,是由21-25个核苷酸组成的双链短RNA分子,能够特异性地诱导靶基因的沉默,进而抑制蛋白的表达。siRNA最初由Andrew Fire和Craig Melo在1998年提出,之后在2001年被证明可以特异性地抑制哺乳动物细胞中的靶基因表达。这一发现由David Baulcombe团队在《科学》杂志上发表,成为当年全球十大科学进展之首,他的团队并于2006年荣膺了诺贝尔生理学或医学奖。
siRNA的抑制作用是通过其与AGO蛋白组装成的RNA诱导沉默复合体(RISC)发挥的。一条链被降解,另一条链则与靶基因的mRNA互补配对,使其被切割降解,从而达到治疗相关疾病的目的。与传统的基因治疗相比,siRNA具有高度特异性、快速、可逆性等优点,可以应用于各种真核生物的基因功能研究,药靶发现及药物筛选中广泛应用。例如siRNA靶向恶性肿瘤的基因可以通过局部或系统性给药来治疗肿瘤,病毒感染和遗传疾病也都有涉及。
siRNA 抑制蛋白表达机制
为了方便使用,常规siRNA产品以冻干粉形式提供,可以直接用于各种细胞RNAi实验。科研人员可以根据需要设计特定靶点,覆盖人、小鼠、大鼠全基因组的所有基因。同时,通过对siRNA进行化学修饰,可以提高其在体内实验中的高效性、特异性和稳定性。
RNA干扰(RNAi)是一种广泛存在于生物体内的序列特异性基因转录后的沉默过程,常常被用作基因沉默(基因干扰)的工具之一。siRNA作为RNAi的一种形式,具有非常广阔的应用前景。未来,siRNA还将继续发挥其独特的优势,成为治疗相关疾病的新趋势。
siRNA转染实验介绍
01- siRNA储存
常规化学合成的siRNA序列为21~23nt的双链小分子RNA,为冻干粉形式的即用型试剂 ,在常温不溶解的情况下可以保存至少1个月时间,放置于-20℃~-80℃低温环境中,冻干粉可以稳定保存一年。
02- 转染试剂储存
4℃保存,不可冷冻。
03-体外转染操作流程:
第一步、接种细胞:建议提前一天接种细胞,接种数量参考下方推荐量。
第二步、 转染复合液配制:
● siRNA稀释液配制:siRNA以水稀释至140 μg/mL。
● siRNA转染复合液配制:取无菌离心管,加入2μL siRNA稀释液,加入LipidnanoTM Super RNAi转染试剂A液14μL,吹打混匀,加入LipidnanoTM Super RNAi转染试剂B液4μL,混合均匀,室温放置5min,加培养液180μL,吹打混匀。
第三步、细胞加样:按下方推荐量将配制好的siRNA转染复合液加入各细胞孔中,摇动培养板,轻轻混匀。
第四步、细胞培养:37 ℃,5% CO2 培养箱培养,直至发挥干扰作用。建议24~48h测定mRNA水平、48~72h测定蛋白水平。
操作流程示例
siRNA样品加入示例
注:使用本转染试剂对细胞进行siRNA转染时,为了获得最佳基因沉默效果,每一种细胞系转染siRNA的剂量都需要经过实验确定最佳范围。
示例中使用的体外转染试剂为同立海源生产的LipidnanoTM Super RNAi转染试剂,主要应用于:贴壁细胞和悬浮细胞转染,部分原代细胞和转化细胞株的基因转染,siRNA高通量转染试验。在进行体外转染实验的过程中,实验还需注意这些细节:
❶ 转染前,确保siRNA是经过PAGE纯化和脱盐处理过的,高纯度的siRNA或者miRNA有助于获得较高的转染效率,并确保 siRNA/miRNA 基因沉默表达不会影响细胞活力。
❷ 首次转染:如果您是首次转染您的细胞系,推荐尝试使用几个siRNA转染试剂复合液浓度,并在0.014μg/mL~0.70μg/mL范围内改变siRNA的浓度,根据首次转染结果调整剂量水平。
❸ siRNA转染试剂稀释液的选择:对培养基无特殊要求,可使用完全培养基进行稀释,不强要求减/无血清培养基。
❹ 浓度换算:摩尔浓度与质量浓度之间的换算关系可根据siRNA分子量可进行同步换算。X nmol/L*分子量=Y ng/L,如分子量为14000的siRNA,1nmol/L*14000=14000ng/L=14μg/L。
❺ 转染细胞密度:推荐在70%左右时进行转染。通常基因沉默的分析要在转染后24小时进行。本转染试剂极低的细胞毒性可以方便研究者根据目的细胞生长特性,靶基因的表达特性,选择适合条件进行转染。健康的细胞培养物和严格的操作确保转染的重复性。通常健康的细胞转染效率较高,较低的传代数能确保每次实验所用细胞的稳定性。推荐用50代以下的细胞转染。
❻ 阳性对照选择:通过合适的阳性对照、实验siRNA优化转染和检测条件,对大多数细胞,GADPH-siRNA是较好的阳性对照。将不同浓度的阳性对照
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