2006 諾貝爾生醫獎 RNA Interference

組別 : 第一組組長 :B9602026 林旻暭組員 :B9602006 江柏興 B9602009 余志恆 B9602034 胡家祥 B9602042 張晢鏞

歷史年表 1990- 發現紫色牽牛花的 co-supression 現象。 1994- co-supression 被認為是在後轉錄時期發生，因此 以 Post-transcriptional Gene Silencing 稱之。

1995- Gao 和 Kemphues 將 sense 及 antisense RNA 注入

Caenorhabditis elegans( 秀麗隱桿線蟲 )體內。 1998- Andrew Z. Fire 和 Craig C. Mello將 dsRNA 注入

C. elegans 發現了有效的 gene silencing 。 2000-RNAi 的路徑被提出。 2001- 發現 siRNA 和 dicer 。 2002-RNAi 開始應用在 HIV 的治療上。

1990 紫色牽牛花實驗

1998 線蟲實驗

Caenorhabditis elegans( 秀麗隱桿線蟲 )

1.將 unc-22 gene注入 C. elegans

2.利用 GFP篩選

3.將mex-3 RNA注入 C. elegans胚胎

RNAi 作用機制正常轉譯 - 基因表現

miRNA核酸酵素

反義寡核酸分子

siRNA

RNase III domain

connector helix

amino-terminal helicase domain

PAZ domain

RNAi 作用機制 – Dicer

RISC

RNAi 的信號擴增系統• 被 RISC 切斷的 mRNA 片段可以被 RdRp

(RNA-Dependent RNA polymerase) 附著，並進行複製，形成一 dsRNA 。 Dicer 酶再對 dsRNA 進行切割，造出新的雙鏈 siRNA 。如此不斷循環，便可達到信號擴增的效果。

Vector-Based siRNA Technology

• The source of siRNA1. synthetic RNA duplexes( two unmodified 21-

oligonucleotide)2. manually designed

• siRNA Design Guidelines1. Find 21 nt sequences in the target mRNA th

at begin with an AA dinucleotide 2. Select 2-4 target sequences 3. Design appropriate controls

Procedure for siRNA Hairpin Design

• DNA → siRNA– sense siRNA sequence– antisense siRNA sequenc

e – short spacer – 5-6 T's

• EcoR I and Apa I restriction sites

pSilencer™ siRNA Exression Vector

• U6 ： RNA pol promoterⅢ• RNA Polymerase Ⅲ

– expresses relatively large amounts of small RNAs in mammalian cells

– terminates encountering a string of 4-5 uridines

Application• Hepatitis B virus (HBV) cure

– Traditional ： anti-viral drugs– Genetically modified adenovirus

• Food ： peanuts – p34, causing65%of soybean allergies)

• muscle-derived stem cells (MDSCs) to become bone-forming cells – MyoD1(myogenesis ) & Smad6 (osteogenetic– Treating musculoskeletal diseases and injurie

s

• Cure for AIDS

Strategy• viral mRNAs

– rev– gag gene( Gag precursor protein→p24: core)

• Cellular mRNAs – receptor: CD4 – coreceptor: CC chemokine receptor 5

• high error rate of HIV• siRNA : a change in even 1 bp drastically l

owers the potency of siRNA • To cell or virus??

資料來源• 維基百科 -RNA 干擾

http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=RNAi&variant=zh-tw• 維基百科 - 安德魯法厄

http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E5%AE%89%E5%BE%B7%E9%B2%81%C2%B7%E6%B3%95%E5%8E%84&variant=zh-tw

• 維基百科 - 克雷格 · 梅洛http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E5%85%8B%E9%9B%B7%E6%A0%BC%C2%B7%E6%A2%85%E6%B4%9B&variant=zh-tw

• 維基百科 - 轉座子 Transposonhttp://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E8%BD%AC%E5%BA%A7%E5%AD%90&variant=zh-tw

• RNAi 相關實驗http://www.ambion.com/techlib/resources/RNAi/overview/index.htmlhttp://faculty.virginia.edu/mammgenetics/805-2ndX03.htmlhttp://www.mgm.ufl.edu/faculty/rrenne.htmhttp://bi.snu.ac.kr/ProMiR/microRNA.htmhttp://www.answers.com/topic/sirna-structure2-jpg

• RNAi 動畫 http://www.nature.com/focus/rnai/animations/index.html• 2006 諾貝爾生醫獎 ( 官方網站 )

http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2006/index.html(Advanced information)http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2006/adv.html

• RNAi 應用• RNA Interference — A New Weapon against HIV and Beyond

http://content.nejm.org/cgi/content/full/347/17/1364• siRNA Design Guidelines

http://www.ambion.com/techlib/tb/tb_506.html• siRNA Technology

http://www.genscript.com/siRNA_technology.html• RNAi: Silencing never sounded better

http://www.nature.com/nmeth/journal/v1/n1/full/nmeth1004-79.html• Fixing Food

http://www.sciam.com/article.cfm?id=fixing-food• GM viruses may help cure Hepatitis B infections http://www.scidev.net/Ne

ws/index.cfm?fuseaction=readNews&itemid=3164&language=1• Study Finds Possible Targets for H.I.V. Drugs http://www.nytimes.com/20

08/01/11/science/11hiv.html?ex=1357794000&en=66e26c43cabac92c&ei=5124&partner=permalink&exprod=permalink

• More siRNA Vectors for RNA Interferencehttp://www.ambion.com/techlib/tn/95/952.html

• ( 文書資料 )• 當代醫學 第三十三卷 第十二期 72~76• 張璐璐、楊樹東、張季平， 2006 ，何為「核糖核酸干擾（ RNA

i ）」及其在醫學上之新用途，當代醫學， 398 ： 1018~1019• 生物化學與生物物理的進展 2003; 30 (5): 702~705• microRNA Brooker, Widmaier, Graham, Stiling, BIOLOGY, p273~27

4• International Journal of Information Technology Vol. 11, No. 8, 2005• Ambros, V. (2004) The functions of animal microRNAs. Nature 431,

350~355• ( 資料閱讀 )• Cold Spring Harbor Laboratory http://www.cshl.edu/• RISC http://www.uky.edu/~gtang2/tang-area_files/chapter2.pdf• Hopes http://www.stanford.edu/group/hopes/treatmts/pbuildup/h2.ht

ml• Invitrogen http://www.invitrogen.com/content.cfm?pageid=10088• ( 圖片來源 )• hkmargie.blogspot.com/2007_02_01_archive.html• hkmargie.blogspot.com/2007_02_01_archive.html