RNA 간섭(RNA interference)이란 짧은 간섭 RNA(small interfering RNA, siRNA)가 표적 mRNA의 발현을 침묵시키는 유전자 억제 메커니즘이다. shRNA(small hairpin RNA)는 세포 내에 존재하는 Dicer에 의해 절단되어 짧은 간섭 RNA로 변환 될 수 있다. DNA 수화젤(DNA ...
RNA 간섭(RNA interference)이란 짧은 간섭 RNA(small interfering RNA, siRNA)가 표적 mRNA의 발현을 침묵시키는 유전자 억제 메커니즘이다. shRNA(small hairpin RNA)는 세포 내에 존재하는 Dicer에 의해 절단되어 짧은 간섭 RNA로 변환 될 수 있다. DNA 수화젤(DNA hydrogel, D-gel)은 X 모양의 가지달린 DNA 단위 구조체(X-DNA)를 DNA 연결 효소 반응으로 연결시킴으로써 합성할 수 있고, 이것은 3차원 네트워크 구조를 갖는다. D-gel을 만들 때, X-DNA의 4개의 팔 중에서 3개의 팔을 점착말단으로 만들면 DNA 연결 반응을 통해 나노미터 크기를 갖는 D-gel을 생성하게 된다. 본 연구에서는 shRNA를 전사하는 선형화된 plasmid의 양끝을 X-DNA 구조체와 연결시켜 나노미터 크기의, 특정 표적 유전자의 발현을 억제하는 I-gel(interfering DNA hydrogel)을 만들었다. 이런 구조체는 DNA 가수분해 효소로부터 plasmid를 보호하는 역할을 하여 자유상태나 Lipofectamine과 복합체를 형성한 plasmid에서 보다 높은 전사율로 shRNA를 전사하는 것을 실험을 통하여 확인하였다. 그리고 그 결과로 표적 유전자를 더 높은 효율로 억제하는 것이 세포용해물과 살아있는 세포 수준에서 각각 관찰되었다. 나노미터 크기의 I-gel은 T7 RNA 중합 효소가 붙어있는 상태에서 살아있는 세포 내에 내입될 수 있고, 세포 내부는 T7 RNA 중합효소가 RNA를 전사하기 위한 적절한 환경이 되기 때문에 세포에 내입된 I-gel은 shRNA를 전사한다. 표적 유전자로 관찰 및 정량이 용이한 녹색 형광 단백질(green florescence protein, GFP)을 발현하는 유전자를 선택하였다. 세포 내에서 shRNA를 발현할 수 있는 I-gel은 효율적인 RNA 간섭 시스템을 위한 플랫폼이 되어줄 것으로 기대된다.
RNA 간섭(RNA interference)이란 짧은 간섭 RNA(small interfering RNA, siRNA)가 표적 mRNA의 발현을 침묵시키는 유전자 억제 메커니즘이다. shRNA(small hairpin RNA)는 세포 내에 존재하는 Dicer에 의해 절단되어 짧은 간섭 RNA로 변환 될 수 있다. DNA 수화젤(DNA hydrogel, D-gel)은 X 모양의 가지달린 DNA 단위 구조체(X-DNA)를 DNA 연결 효소 반응으로 연결시킴으로써 합성할 수 있고, 이것은 3차원 네트워크 구조를 갖는다. D-gel을 만들 때, X-DNA의 4개의 팔 중에서 3개의 팔을 점착말단으로 만들면 DNA 연결 반응을 통해 나노미터 크기를 갖는 D-gel을 생성하게 된다. 본 연구에서는 shRNA를 전사하는 선형화된 plasmid의 양끝을 X-DNA 구조체와 연결시켜 나노미터 크기의, 특정 표적 유전자의 발현을 억제하는 I-gel(interfering DNA hydrogel)을 만들었다. 이런 구조체는 DNA 가수분해 효소로부터 plasmid를 보호하는 역할을 하여 자유상태나 Lipofectamine과 복합체를 형성한 plasmid에서 보다 높은 전사율로 shRNA를 전사하는 것을 실험을 통하여 확인하였다. 그리고 그 결과로 표적 유전자를 더 높은 효율로 억제하는 것이 세포용해물과 살아있는 세포 수준에서 각각 관찰되었다. 나노미터 크기의 I-gel은 T7 RNA 중합 효소가 붙어있는 상태에서 살아있는 세포 내에 내입될 수 있고, 세포 내부는 T7 RNA 중합효소가 RNA를 전사하기 위한 적절한 환경이 되기 때문에 세포에 내입된 I-gel은 shRNA를 전사한다. 표적 유전자로 관찰 및 정량이 용이한 녹색 형광 단백질(green florescence protein, GFP)을 발현하는 유전자를 선택하였다. 세포 내에서 shRNA를 발현할 수 있는 I-gel은 효율적인 RNA 간섭 시스템을 위한 플랫폼이 되어줄 것으로 기대된다.
RNA interference (RNAi) is a mechanism of gene silencing that silences the expression of target mRNA by siRNA (small interfering RNA). shRNA (small hairpin RNA) can be cleaved by Dicer present in the cell and converted into siRNA. DNA hydrogel (D-gel) which has a three-dimensional network structure ...
RNA interference (RNAi) is a mechanism of gene silencing that silences the expression of target mRNA by siRNA (small interfering RNA). shRNA (small hairpin RNA) can be cleaved by Dicer present in the cell and converted into siRNA. DNA hydrogel (D-gel) which has a three-dimensional network structure can synthesis using X-shaped branched DNA structure (X-DNA) by a ligase enzyme reaction. In this case, when three of four arms of the X-DNA are made to be sticky ends, a ligation reaction produces D-gel having a nanometer size. In this study, nanometer-sized I-gel (interfering DNA hydrogel), which inhibits the expression of a specific target gene, was constructed by linking both ends of a linearized plasmid transcribing shRNA to an X-DNA structure. These structures protect plasmids from DNase and produce shRNAs at higher transcription rates compare to plasmids free form or complexed with Lipofectamine was confirmed through experiments. And as a result, more efficient inhibition of the target gene was observed at both the cell lysate and the living cell level in I-gel condition. I-gel of nanometer size can be inserted into living cells while T7 RNA polymerase attached, and the uptaked I-gel transcribes the shRNA because the inside of the cell becomes an appropriate environment for transcription of RNA. The green fluorescence protein (GFP) expressing genes was selected as target gene because it is easy to observe and quantify. I-gel, which is capable of transcribing shRNAs at high efficiency, is expected to become a platform for efficient RNA interference systems.
RNA interference (RNAi) is a mechanism of gene silencing that silences the expression of target mRNA by siRNA (small interfering RNA). shRNA (small hairpin RNA) can be cleaved by Dicer present in the cell and converted into siRNA. DNA hydrogel (D-gel) which has a three-dimensional network structure can synthesis using X-shaped branched DNA structure (X-DNA) by a ligase enzyme reaction. In this case, when three of four arms of the X-DNA are made to be sticky ends, a ligation reaction produces D-gel having a nanometer size. In this study, nanometer-sized I-gel (interfering DNA hydrogel), which inhibits the expression of a specific target gene, was constructed by linking both ends of a linearized plasmid transcribing shRNA to an X-DNA structure. These structures protect plasmids from DNase and produce shRNAs at higher transcription rates compare to plasmids free form or complexed with Lipofectamine was confirmed through experiments. And as a result, more efficient inhibition of the target gene was observed at both the cell lysate and the living cell level in I-gel condition. I-gel of nanometer size can be inserted into living cells while T7 RNA polymerase attached, and the uptaked I-gel transcribes the shRNA because the inside of the cell becomes an appropriate environment for transcription of RNA. The green fluorescence protein (GFP) expressing genes was selected as target gene because it is easy to observe and quantify. I-gel, which is capable of transcribing shRNAs at high efficiency, is expected to become a platform for efficient RNA interference systems.
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