Gene
silencing
基因沉默
编 者：Anthony
J.Catalano
出 版 社：NOVA
索 书 号：Q343.1/G326/2011/Y
藏书地点：武大外教中心
植物基因沉默技术作为一个重要的遗传操作工具在植物分子生物学研究和遗传改良方面得到广泛应用。自20世纪90年代基因沉默现象发现以来，多种植物基因沉默技术相继建立，包括共抑制、反义RNA、hpRNAi和VIGS等。最近，两种新的植物基因沉默技术：人工Micro-RNA和人工trans-acting
siRNA建立起来，在基因沉默的精确性和高效性等方面有了新突破。由于植物体具有多条基因沉默途径，不同的基因沉默技术具有独特的应用优势。RNA沉默是植物调控内源基因表达和防御外源核酸入侵的重要机制。在植物细胞中，双链RNA(dsRNA)或发卡RNA(hpRNAs)首先被dsRNA特异性的Dicer酶加工成21—24碱基双链RNA片段(small
interfering RNA(siRNA)或mi-croRNA(miRNA)duplexes)。这些小RNA(sR-
NAs)被整合到RNA沉默复合体(RISC)中介导靶RNA的降解或抑制其翻译。在高等植物中存在多条RNA沉默途径，以行使不同的功能。例如，拟南芥编码4个Dicer-like蛋白(Dicer1-Dicer4)。其中DCL1主要加工不完全配对的反向回文双链RNA产生miRNA，另外3个DCL蛋白用于加工完全配对的dsRNA以产生不同类型的siRNAs，如DCL2加工逆境相关的24碱基的nat-siRNAs(natu-ral-antisense-transcript
siRNAs)，DCL3加工与异染色小体形成相关的24碱基的ra-siRNA(re-peat-associated
siRNAs)，DCL4加工与植物发育进程相关的21碱基的ta-siRNA(trans-acting
siRNAs)。通过模拟内源的RNA沉默机制，可以人为沉默目的基因。自从20世纪90年代基因沉默现象发现以来，尽管初期基因沉默的分子机理不甚明了，多种植物基因沉默技术包括共抑制、反义RNA、hpRNAi和VIGS等已被广泛应用于植物分子生物学各领域。诸如:在反向遗传学研究中验证基因功能;调控植物代谢途径;培育抗性品种等。随着研究的深入，miRNA和ta-siRNA等多种RNA沉默途径相继被揭示出来，新的植物基因沉默技术也随之出现。与传统的基因沉默技术相比，人工miRNA和人工ta-siRNA等新一代的基因沉默技术在调控效率和调控精确性等诸多方面具有显著优势。在不久的将来，更新的基因沉默技术如DNA水平的基因沉默技术等也可能得到突破和发展。
本书共由十五章内容组成。第一章讲述的是植物中的转基因沉默，包括机制、应用及新观点，植物中内源的短非编码RNAs、RNA沉默作为宿主的一个防御系统、转基因沉默的技术、农作物中转基因沉默的应用等内容都涵盖其中。第二章的主题是外生菌根Laccaria bicolor中的RNA沉默。第三章对基因沉默作为中枢神经和神经失调的有希望的策略进行了详细的阐述，包括基因在大脑中运输的策略、RNAi在神经科学中作为治疗工具等内容。第四章介绍的是聚合纳米粒子作为有效的siRNA运输系统，RNA干涉的基本概念和机制、siRNA运输的障碍、用于siRNA运输的聚合纳米粒子等都是本章要介绍的内容。第五章对基于带负电荷的羟脯氨酸的DNA模仿在基因沉默中的应用进行了详细的描述。第六章的主题是基因沉默和模式昆虫中免疫应答的分析，包括细胞介导的免疫、体液免疫等内容。第七章描述的是植物中的RNAi，包括最近进展及其在农业上的应用，RNAi载体及运输进植物的方法、利用RNAi进行瞬时和稳定的基因沉默、RNAi的时间和空间控制等内容都涵盖其中。作者在第八章对在前列腺癌发展中由启动子甲基化引起的Galectin-3沉默进行了详细的描述。第九章阐述的是通过肝脏特异的pol Ⅱ启动子产生的抗病毒Pri-Mir穿梭对肝炎B病毒的复制进行沉默。第十章介绍的是通过平均沉默的可能性和一个隐马尔科夫模型的利用来选择siRNA序列的有效方法，包括siRNA的序列选择问题、基于平均沉默可能性的预测分析、基于隐马尔科夫模型的siRNAde
序列选择等多个方面的内容。第十一章的主题是用于植物中非生物压力应答的功能阐述的转录后基因沉默，包括在作物改良中由hairpin
RNA介导的基因沉默、基于microRNA的第二代RNAi载体、人工反式作用的siRNA作为有效的基因沉默工具等多方面内容。第十二章阐述的是全基因组范围的和上游mRNA转录起始位点互补的miRNAs的鉴定和分析。第十三章介绍的是基因沉默的理论、技术和应用，基因沉默的理论、基因沉默的工具如siRNA、miRNA、基因沉默在作物改良中的应用等内容都涵盖其中。第十四章对由细胞穿透肽介导的RNA干扰进行了详细的描述。第十五章阐述的是非对称RNA双链作为新一代RNAi的引诱物。
虽然从基因沉默现象发现以来，共抑制、反义抑制、hpRNAi及VIGS等RNA沉默技术不同程度上满足了我们对基因表达抑制的需要，但是随着基因沉默分子机制的逐步阐明，新的基因沉默技术如人工miRNA和人工ta-siRNA技术得以建立，这些技术将满足植物分子生物学研究和作物遗传改良的新需求。本书作者通过十五章内容，对基因沉默这一主题进行了详细的阐述，内容涉及多个方面。本书专业性较强，比较适合从事基因沉默相关的研究人员及学生阅读参考。
本书目录
前言
第一章 植物中的转基因沉默：机制、应用及新观点
第二章 外生菌根Laccaria bicolor中的RNA沉默
第三章 基因沉默作为中枢神经和神经失调的有希望的策略
第四章 聚合纳米粒子作为有效的siRNA运输系统
第五章 基于带负电荷的羟脯氨酸的DNA模仿在基因沉默中的应用
第七章 植物中的RNAi：最近进展及在农业上的应用
第八章 在前列腺癌发展中由启动子甲基化引起的Galectin-3沉默：Galectin-3表达的一个新的转录调控
第九章 通过肝脏特异的pol Ⅱ启动子产生的抗病毒Pri-Mir穿梭对肝炎B病毒的复制进行沉默
第十章 通过平均沉默的可能性和一个隐马尔科夫模型的利用来选择siRNA序列的有效方法
第十一章 用于植物中非生物压力应答的功能阐述的转录后基因沉默
第十二章 全基因组范围的和上游mRNA转录起始位点互补的miRNAs的鉴定和分析
第十三章 基因沉默：理论、技术和应用
第十四章 由细胞穿透肽介导的RNA干扰
第十五章 非对称RNA双链作为新一代RNAi的引诱物
索引
（郑银珍）