修飾的DNA 亞磷酰胺和RNA 亞磷酰胺在研究中發(fā)揮著至關重要的作用,因為它們允許將特定的化學修飾引入核酸中,從而能夠研究結構功能關系、基因表達調控以及基因編輯和 RNA 干擾 (RNAi) 等治療應用。
最近,科學家(見下文參考文獻)研究了 RNA 干擾作為靶向基因沉默工具的潛力及其在基因技術和治療開發(fā)中的應用。RNAi 是一種自然防御機制,利用短干擾 RNA (siRNA) 來沉默特定基因。這些 siRNA 形成 RNA 誘導的沉默復合物 (RISC),可降解目標 mRNA 序列,從而導致基因沉默,但不會引起非特異性 RNA 降解。這種特異性使得 siRNA 成為研究生物功能的有力工具和多種疾病的潛在治療劑。
研究人員合成了三種雙鏈體 RNA,其中修飾的核苷取代了 siRNA 3' 突出端區(qū)域中未修飾的核苷。修飾的核苷是基于對肝細胞核因子4a (HNF4α)(一種參與肝臟發(fā)育和組織特異性特征表達的核激素受體)的研究而設計的,以提高針對該受體的siRNA功效。體外實驗表明,與未修飾的 siRNA 相比,修飾核苷的 siRNA 能夠更有效地抑制 HNF4α。
修飾 siRNA 的合成涉及修飾核苷的制備以及隨后 siRNA 分子的組裝(圖 1 和 2)。采用亞磷酰胺化學合成修飾的核苷,然后使用自動 DNA/RNA 合成儀將其摻入 siRNA 鏈中。所得的 siRNA 通過高效液相色譜 (HPLC) 純化,以確保高純度。
圖 2. 使用 21 個修飾核苷合成的修飾 siRNA 寡核糖核苷酸之一,