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每日科研进展 l 2022.08.02 l 综述：RNAi 在蜱虫中的研究进展
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综述：RNAi 在蜱虫中的研究进展 在过去的二十年里，蜱虫中的 RNA 干扰 (RNAi) 与组学技术相结合，极大地促进了蜱虫基因和分子功能的发现。虽然 RNAi 的机制最初是在植物、真菌和线虫中阐明的，但 Aljamali 等人 2002 年首次在蜱中证明 RNAi 基因沉默效应。随后，RNAi 的应用导致发现了影响蜱功能和蜱-宿主病原体相互作用的基因。RNAi 将继续导致一系列蜱基因和分子的发现，这些基因和分子适用于开发用于控制蜱和预防病原体传播的疫苗和/或药理学方法。 Aljamali 等人对蜱中 dsRNA 介导的 RNAi 的经典概念验证研究，是使用美洲钝缘蜱雌性蜱进行的。在这项研究中，通过 RNAi 靶向组胺结合蛋白 (HBP) 的 dsRNA 在体外与提取的蜱唾液腺一起孵育或注射到雌性蜱中。这种特定 dsRNA 的孵育和注射导致 HBP mRNA 水平降低，影响蜱的进食，很可能是由于进食部位的组胺浓度较高。随后为蜱中的 RNAi 开发的这些和其他方法证实了以前使用其他物种的报告，提供了研究蜱基因功能的方法，并导致了其他节肢动物体外寄生虫研究应用的发展（图1）。蜱中的 RNAi 由内源性存在或外源性引入的 dsRNA 诱导，这些 dsRNA 被 ATP 依赖性 RNase III 样酶 Dicer 切割以产生 siRNA（21-25 bp）。然后 siRNA 募集并激活 RISC，导致 siRNA-蛋白质复合物中的 siRNA 展开。siRNA 的每条链与互补序列结合，激活的 RISC 与目标 RNA 结合，将其切割并导致 mRNA 降解。对于蜱中的 RNAi，dsRNA 可以在体内注射到活蜱中，也可以与蜱组织（例如唾液腺）或培养的蜱细胞一起孵育。随后可以通过分析基因 mRNA 表达和对靶基因蛋白质功能的影响来评估 RNAi 的效果。此外，可以评估 RNAi 对分子途径、蜱喂养、繁殖和生育能力、病原体感染和蜱-宿主-病原体相互作用的影响。通过这种方法，可以识别、研究候选保护性抗原，并将其用于发现用于疫苗开发或其他蜱干预的新抗原。 图片 图1. RNAi在蜱生物学中的应用机制模型 截至目前，通过pubMed 共有256篇公开发表的关于蜱虫的RNAi研究，这些研究主要聚焦于蜱的基因功能研究，此外，对自然发生的 RNAi 机制和 RNAi 方法的研究占出版物总数的 7%（各 17 篇）。其他研究领域包括用于控制蜱虫感染和蜱传病原体的疫苗（14 篇出版物，5%）、其他节肢动物的 RNAi（5, 2%）和抗病毒治疗（2, 1%）（图 2）。 图片 图 2. RNAi 在蜱和其他节肢动物中的应用的科学计量学和文献计量学分析 RNAi 方法是从最初的 dsRNA 与蜱唾液腺的体外孵育以及注射 dsRNA 的活雌性蜱的体内研究演变而来的。蜱虫 RNAi 的各种方法随后按时间顺序包括（a）培养的蜱细胞中的 RNAi ，（b）经卵巢 RNAi，（c）硬蜱的体外喂养试验，（ d) 蜱卵和若虫中的 dsRNA 电穿孔 ，(e) 细胞质 RNA 病毒作为有效递送治疗性小 RNA 的载体，(f) 用于优化 RNAi 的双荧光素酶报告系统，(g ) 通过电穿孔将 dsRNA 非侵入性递送到脱蜡的蜱虫卵中，(h) 蜱浸入 dsRNA，(i) 脂质体介导的 dsRNA 递送，(j) 递送基因标记的沙雷氏菌用于 RNAi 的 AS1 ，(k) 使用蜱器官培养物进行功能性 RNAi 分析，和 (l) 用于蜱细胞中 RNAi 的阳离子糖聚电解质。此外，RNAi 还被用于识别和表征候选保护性抗原，以控制蜱虫感染和蜱传病原体。总之，RNAi 是节肢动物中最优的基因表达操作工具。 原文链接： https://doi.org/10.3390/pathogens11080827 |
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