RNA干扰（RNAi）是一种强大的技术，可以沉默生物体中特定基因的表达。RNAi在农业、医学和生物技术中有许多潜在的应用，但它的效率如何？我们如何提高其效率并克服将RNAi分子递送到靶细胞的挑战？在这篇博文中，我们将探讨这些问题，并讨论寻找最佳临床前CRO（如Prisys Biotech）对提高RNAi效率的重要性。

什么是RNAi，它是如何工作的？

RNAi是发生在许多真核细胞中的自然过程，其中双链RNA（dsRNA）分子触发互补信使RNA（mRNA）分子的降解，导致基因沉默。这个过程可以调节基因表达，保护细胞免受病毒感染，维持基因组稳定性。

RNAi也可以通过将合成的dsRNA或小干扰RNA（siRNA）分子引入细胞中来人工诱导，无论是通过直接注射、浸泡、喂养还是转染。这些分子可以与一种称为 RISC（RNA 诱导沉默复合物）的蛋白质复合物结合，该复合物会裂解并破坏目标 mRNA 分子，阻止其翻译成蛋白质。

RNAi可用于研究基因功能，创建具有所需性状的转基因生物，控制害虫和病原体，以及开发针对人类疾病的新疗法。例如，RNAi可用于敲除参与昆虫生长，发育，繁殖或对杀虫剂抗性的基因，从而减少其数量和对作物的损害。RNAi还可用于靶向与癌症，病毒感染或遗传疾病相关的基因，从而抑制其进展并改善患者的病情。

影响RNAi效率的因素有哪些？

然而，RNAi效率并不总是最佳的，并且取决于多种因素，例如RNAi分子的设计，合成，递送，摄取，稳定性和特异性。限制RNAi效率的一些挑战包括：

- dsRNA 或 siRNA 被环境或细胞中的核酸酶降解。 核酸酶是分解核酸的酶，可以减少 RNAi 分子的数量和活性。 例如，dsRNA 酶是特异性降解 dsRNA 的核酸酶，存在于一些昆虫（如粉虱和蚜虫）的肠道中。

- 通过被动扩散或内吞作用，细胞对 dsRNA 或 siRNA 的摄取较低。 被动扩散是指分子在没有能量输入的情况下穿过膜从高浓度到低浓度的运动。 内吞作用是通过在分子周围形成囊泡将分子吞入细胞的过程。 对于运输大的带负电荷的分子（例如 dsRNA 或 siRNA）来说，这两个过程都是低效且缓慢的。
- 不同物种、组织和细胞之间 RNAi 反应的差异。 并非所有生物体或细胞都同样容易受到 RNAi 的影响，有些可能具有抑制或干扰 RNAi 的机制。例如，一些昆虫具有识别和消除外来dsRNA或siRNA分子的免疫反应。一些细胞也可能具有低表达或活性的RISC组分或其他对RNAi至关重要的因子。
- dsRNA或siRNA对非靶基因或途径的脱靶效应。当dsRNA或siRNA分子与与目标mRNA分子具有部分序列相似的意外mRNA分子结合时，就会发生脱靶效应。这可能导致不必要的基因沉默或激活，可能对生物体或细胞产生负面影响。

如何提高RNAi效率？

为了克服这些挑战并提高RNAi效率，已经开发了各种策略，包括优化 RNAi 分子的设计、合成、递送和测试。 其中一些策略是：

- 优化 dsRNA 或 siRNA 分子的长度、序列和结构，以提高其稳定性和特异性。例如，使用更长的dsRNA（>300 bp）或更短的siRNA（21-23 nt）可以提高它们对核酸酶的抵抗力并减少其脱靶效应。使用修饰的核苷酸或化学修饰也可以增强其稳定性和特异性。
- 将 dsRNA 或 siRNA 分子与纳米颗粒、肽、抗体或其他载体偶联，以改善其递送和吸收。例如，使用碳量子点 (CQD)（一种具有荧光特性的纳米级碳颗粒）可以通过内吞作用增加细胞对 dsRNA 的摄取，并保护它们免受核酸酶的降解。使用靶向细胞表面特定受体或抗原的肽或抗体也可以提高dsRNA或siRNA递送的特异性和效率。
- 与核酸酶抑制剂或 RNAi 抑制剂共同递送 dsRNA 或 siRNA 分子，以保护它们免受降解或干扰。 例如，使用dsdsRNase（编码针对dsRNase的dsRNA的dsDNA）可以抑制dsRNase的活性并增强昆虫中的RNAi效率。 使用 RNAi 抑制剂（例如病毒蛋白或合成分子）还可以阻断免疫反应或干扰机制，从而降低某些生物体或细胞中的 RNAi 效率。
- 使用系统性RNAi，通过在细胞和组织之间传输RNAi信号来实现全身和持久的基因沉默。系统性RNAi是指通过注射，浸泡或喂养来摄取dsRNA的原理，从而启动全身并持续抑制来自靶基因的mRNA。该原理需要从环境中摄取dsRNA，随后RNAi信号在体内细胞和组织之间运输。迄今为止，对昆虫这一过程的合理理解仍然难以捉摸，并且仍然排除了昆虫害虫控制的几个潜在实际应用。

为什么找到最佳的临床前CRO对于提高RNAi效率很重要？

寻找最佳的临床前CRO（如Prisys Biotech）对于提高RNAi效率至关重要，因为：

- 临床前CRO可以为设计，合成，递送和测试各种应用和靶标的RNAi分子提供专家指导和支持。临床前CRO可以帮助优化影响RNAi效率的参数和方法，例如RNAi分子的长度、序列、结构、修饰、偶联、共递送和剂量。
- 临床前CRO可以为进行体外和体内实验提供高质量和可靠的服务，以评估RNAi分子的有效性和安全性。临床前CRO可以帮助使用适当的模型，方法和协议进行实验，以测量不同生物体或细胞中RNAi分子的基因表达，表型变化和潜在副作用。
临床前CRO可以帮助加速农业、医药和生物技术中基于RNAi的新型产品和解决方案的开发和商业化。临床前CRO可以通过提供支持基于RNAi的产品和解决方案的可行性、可扩展性和法规遵从性的数据和证据，帮助弥合基础研究和应用研究之间的差距。

结论

RNAi是一种很有前途的技术，可以沉默生物体中的特定基因，具有许多潜在的应用。然而，RNAi效率受到几个因素的影响，这些因素对其递送和摄取提出了挑战。为了克服这些挑战并提高RNAi效率，已经开发了各种策略，涉及优化RNAi分子的设计，合成，递送和测试。寻找最佳的临床前CRO（如Prisys Biotech）对于提高RNAi效率和为各种基于RNAi的项目取得成功非常重要。如果您有兴趣了解有关RNAi的更多信息或为您的项目找到最佳的临床前CRO，请立即与我们联系！