siRNA转染

什么是RNA干扰？

RNA干扰（RNA interference，RNAi）是近年来生命科学领域的重要突破之一。这一现象描述了小分子双链RNA能够特异性地识别并降解与之同源的mRNA，从而抑制或关闭特定基因的表达。RNAi的发现为基因功能研究和疾病治疗提供了全新的工具和思路。

通过RNAi技术，只要明确了某种疾病的致病基因，就可以设计出针对该基因mRNA的小分子干扰RNA（small interfering RNA，siRNA）。siRNA能够高效、特异性地结合并降解目标mRNA，从而抑制其表达。这种精准的基因调控能力使siRNA成为当前生命科学研究的热点领域之一，同时也是未来新药开发的重要方向。

RNAi技术不仅推动了基因功能研究的深入，还为治疗遗传病、癌症和病毒感染等复杂疾病提供了潜在的治疗策略。随着技术的不断发展，RNAi有望在精准医学和个性化治疗中发挥更大的作用。

siRNA转染的特点

由于siRNA和细胞表面均带有负电荷，siRNA无法通过内吞作用直接进入细胞。因此，将siRNA转染进入细胞的方法包括化学转染、电穿孔、磷酸钙共沉淀和显微注射等，其中化学转染技术是目前最为常用的方法。化学转染试剂主要分为脂质体、聚合物、多肽及其他纳米材料。尽管这些试剂的材料不同，但其作用机制相似，均通过电荷吸附作用将带负电荷的siRNA与转染试剂结合，形成复合物，从而促进核酸进入细胞。

siRNA通常是一段长20-25个核苷酸的双链RNA（dsRNA），与质粒相比，尽管两者都是核酸，但在结构和功能上存在显著差异：

结构大小：质粒通常包含数千个碱基对，而siRNA仅为21个碱基对，两者在大小上相差数百倍。
结构稳定性：siRNA作为核糖核苷酸，比质粒的脱氧核糖核苷酸结构更容易被降解，因此其稳定性较差。
作用位置：siRNA在细胞质中发挥作用，而质粒需要进入细胞核才能表达。

这些差异决定了siRNA转染实验不能简单照搬质粒转染的经验。转染方法和试剂的选择需要根据siRNA的特性进行优化，以确保实验的成功和效率。

特性	DNA	siRNA	说明
碱基对	数千	~21	DNA通常包含数千个碱基对，而siRNA仅约21个
稳定性	较稳定	稳定性较差，极易被RNA酶降解	DNA相对稳定，siRNA因结构易被降解
作用部位	细胞核	细胞质	DNA在细胞核发挥作用，siRNA在细胞质起效
转染试剂作用原理	静电作用	静电作用	转染试剂通过静电作用与核酸结合
转染试剂电荷强度	较强	较弱	DNA需要更强电荷结合，siRNA结合较弱
转染效率分析	荧光显微镜	qPCR	荧光显微镜用于DNA，qPCR用于siRNA效率分析

siRNA转染试剂与DNA转染试剂是否通用？

由于siRNA和DNA在结构及作用机制上存在显著差异，DNA转染试剂（如Lipofectamine 2000和Lipofectamine 3000）虽然可以在一定程度上用于siRNA转染，但其效果并非最佳。以下是具体原因：

结构差异：
- DNA：通常包含数千个碱基对，结构较大且相对稳定。
- siRNA：仅为约21个碱基对，结构较小且稳定性较差，极易被RNA酶降解。
作用机制：
- DNA转染：需要进入细胞核进行转录。
- siRNA转染：在细胞质中发挥作用，通过RNA干扰机制降解目标mRNA。
转染试剂特性：
- DNA转染试剂：电荷强度较高，以充分包裹较大的DNA分子。
- siRNA转染试剂：电荷强度较弱，以避免影响siRNA的释放和功能。
转染效率与细胞毒性：
- DNA转染试剂：高电荷强度可能导致siRNA无法完全释放，影响其功能，同时增加细胞毒性。
- siRNA专用转染试剂：如InvitroRNA™等，对细胞更温和，转染效率显著优于Lipofectamine 2000等产品。

因此，尽管Lipofectamine 2000和3000可以实现siRNA和DNA的共转染，但对于单独的siRNA转染，建议使用专门设计的siRNA转染试剂，以确保更高的转染效率和更低的细胞毒性。

siRNA转染效率检测方法

确定转染效率时，最可靠且精准的方法是检测目标基因的mRNA水平。一些初学者习惯通过荧光显微镜判断转染效率，然而，这种方法存在诸多问题。具体如下：

荧光强度误导：在siRNA上标记荧光分子进行荧光观察时，看到的荧光强度并不代表进入细胞的siRNA的实际量。这是因为非特异性吸附在细胞表面的siRNA同样会发出荧光，导致对转染效率的高估。
转染与功能效率脱节：即使siRNA进入了细胞，也不意味着它能充分发挥作用。部分转染试剂虽能将siRNA带入细胞，但无法确保其充分释放，从而导致基因抑制效率低下。因此，仅凭siRNA进入细胞的情况来判断转染效率是不准确的。
分子性质改变：荧光基团修饰的siRNA与未修饰的siRNA是不同的分子。荧光基团的添加可能改变siRNA的分子性质，进而影响其转染效率。这意味着，使用荧光标记的siRNA进行的实验，其结果可能无法准确反映未修饰siRNA的真实转染情况。

综上所述，仅依靠荧光显微镜观察来判断转染效率并选择转染试剂是不科学的，这可能导致误判，进而影响实验的进展和结果的准确性。因此，在评估siRNA转染效率时，应优先考虑更为可靠和精确的方法，如检测mRNA水平。

名称	货号	规格
SignalSilence ® Control siRNA (Unconjugated)	6568S	150ul
SignalSilence ® PKA C-alpha siRNA II	6574S	300ul
SignalSilence ® CREB siRNA I	6588S	300ul
SignalSilence ® Stat3 siRNA I	6580S	300ul

一文掌握siRNA转染：关键步骤与优化策略

siRNA转染

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siRNA转染试剂与DNA转染试剂是否通用？

siRNA转染效率检测方法