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[转载]每日科研进展 l 2023.11.03 l 滚环转录:一种生产 RNA 微球的新系统,可提高鳞翅目害虫的 RNAi 效率

已有 393 次阅读 2023-11-17 11:01 |系统分类:科研笔记|文章来源:转载

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滚环转录:一种生产 RNA 微球的新系统,用于提高农业上重要的鳞翅目害虫的 RNAi 效率

     研发了一种新的RNA干扰(RNAi)系统,该系统采用滚环转录(RCT)技术来生成RNA微球(RMS),用于靶向两个关键的几丁质合成途径基因[几丁质合酶A(CHSA)、几丁质合酶B(CHSB)] 东方粘虫 (Mythimna split) 的幼虫,一种对 RNAi 不敏感的农业上重要的鳞翅目害虫(图 1)。

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图 1. 合成单链 DNA (ssDNA) 模板的构建以及滚环转录 (RCT) 的机制,以产生用于 M. 分离的 RNAi 实验的 RNA 微球 (RMS)

用经 RMS-CHSA 或 RMS-CHSB 处理的玉米叶盘喂养三龄幼虫,在 72 小时时分别抑制 CHSA 81.7% 或 CHSB 88.1%。CHSA 的沉默影响了幼虫的发育,包括第 7 天的体重(54.0%)和长度(41.3%)的减少,并导致第 14 天幼虫死亡率(51.1%)。用 RMS-CHSB 喂养的幼虫也获得了类似的结果(图 2)。 

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图 2. RNAi 后的体长和体重

还比较了不同策略之间的 RNAi 效率:1)两种多目标 RMS [即 RMS-(CHSA+CHSB)、RMS-CHSA+RMS-CHSB],以及 2)多目标 RMS 和单目标 RMS(即 RMS),RMS-CHSA 或 RMS-CHSB),发现 RNAi 效率没有显著差异。通过使用Cy3标记的RMS,我们证实RMS可以快速内化到Sf9细胞中(<6小时)(图 3)。

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图 3. Sf9细胞与Cy3标记的RMS-EGFP(500ng)孵育6小时后细胞对RNA微球(RMS)的摄取

细胞对 RMS 的快速摄取以及通过幼虫摄食的 RNAi 效率表明,基于 RCT 的 RNAi 系统可以很容易地应用于研究基因功能,并进一步开发为用于害虫管理的生物农药。

此外,我们的新 RNAi 系统利用了 microRNA (miRNA) 介导的 RNAi 途径,使用目标昆虫从 RMS 体内产生的 miRNA 双链体。该系统可用于多种昆虫物种的 RNAi,包括鳞翅目昆虫,使用其他 RNAi 方法时,这些昆虫通常表现出极低的 RNAi 效率。

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2023.105680

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