问答题 研究基因功能通常是降低或升高基因表达水平,请简要说出三种相关研究方法及原理。无
【正确答案】

(1)研究方法

基因定点突变技术、基因敲除技术、RNA干扰(RNAi)技术。

(2)原理

①定点突变技术

该方法通过改变基因特定位点核苷酸序列来改变所编码的氨基酸序列,常用于研究某个(些)氨基酸残基对蛋白质的结构、催化活性以及结合配体能力的影响,也可用于改造DNA调控元件特征序列,修饰表达载体,引入新的酶切位点等。主要采用两种PCR方法,即重叠延伸技术和大引物诱变法,在基因序列中进行定点突变。获得定点突变PCR产物以后,一般需进行DNA序列分析以验证突变位点。

②基因敲除技术

基因敲除又称基因打靶,该技术通过外源DNA与染色体DNA之间的同源重组,进行精确的定点修饰和基因改造,具有专一性强、染色体DNA可与目的片段共同稳定遗传等特点。基因敲除分为完全基因敲除和条件型基因敲除(又称不完全基因敲除)两种。完全基因敲除是指通过同源重组法完全消除细胞或者动物个体中的靶基因活性,条件型基因敲除是指通过定位重组系统实现特定时间和空间的基因敲除。

③RNAi技术

RNAi是指由双链RNA诱发的、同源mRNA高效特异性降解的技术。双链RNA对内源基因表达的干扰效率远高于单链的RNA,真正起到RNA沉默作用的应该是双链RNA。不论是否有靶mRNA的存在,引入的外源双链RNA的正义、反义链都会被切割成21-23nt的小片段,称为干扰小RNA(siRNA)。siRNA介导相对应的靶mRNA被降解成长度差为21~23nt的片段,引发基因沉默现象。

【答案解析】