对 survivin 基因不同区域的RNAi及启动子区组蛋白修饰影响的研究

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目的:  研究survivin基因外显子与外显子连接处RNAi效率,以及探讨siRNA在转录水平基因沉默(TGS)和转录后基因沉默(PTGS)的RNAi机制。  方法:  根据 siRNA的设计原则,分别设计并合成针对外显子的两对 siRNA,和针对外显子连接处的六对siRNA,同时合成一组阴性对照的siRNA;将设计的各组siRNA转染至HeLa细胞中,并设置空白对照组。通过实时荧光定量PCR检测survivin基因mRNA与hnRNA水平;western blot检测转染siRNA48 h后survivin蛋白表达情况;流式细胞仪检测转染siRNA48 h及72 h后HeLa细胞凋亡率;选择干扰效果较好的一组siRNA进行ChIP实验;对HeLa细胞转染siRNA的同时加入组蛋白抑制剂BIX-01294,进行ChIP实验检测。  结果:  1.成功设计合成了针对survivin基因外显子及外显子连接处的八组siRNA,并转染至HeLa细胞。  2. RT-qPCR检测表明:设计的实验组siRNA与空白组相比,对survivin基因mRNA与hnRNA水平均表现出不同程度的抑制效果,并且mRNA水平抑制效果明显高于hnRNA,siRNA-3组与siRNA-7组抑制效果最为显著(P<0.01)。  3. Western blot结果表明:与空白对照组相比,各siRNA实验组对HeLa细胞survivin蛋白的表达均有不同程度的抑制效果,且抑制趋势与RNA水平基本一致(P<0.01)。  4.流式细胞仪检测结果表明:与空白组相比,各 siRNA实验组均能促进HeLa细胞的凋亡,72 h凋亡率显著高于48 h,siRNA-3、siRNA-7和siRNA-8组凋亡率最为显著。  5.将siRNA-7组进行ChIP实验,结果表明:survivin启动子区组蛋白H3K9 甲基化升高,H4K16乙酰化降低。  6.对HeLa细胞转染siRNA-7并加入BIX-01294后,ChIP检测表明由RNAi引起的survivin启动子区H3K9甲基化的升高被逆转。  结论:  针对survivin基因不同区域RNAi不单涉及PTGS干扰机制,还存在TGS机制。TGS机制影响survivin启动子区组蛋白修饰(H3K9me2,H4K16ac)进而下调survivin转录,此过程可能通过影响组蛋白修饰酶调控。各组siRNA中,siRNA-3与siRNA-7的干扰效果最佳—靠近外显子末端处的干扰序列干扰效果最好,在siRNA设计过程中有望成为快捷设计高效siRNA的首选靶点。
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