[发明专利]基因沉默的中介体

说明书

本发明涉及抑制生物系统中基因表达的方法。本发明的方法包括将tRNA衍生的多核苷酸引入生物系统中。本发明的tRNA衍生的多核苷酸包含与其表达将被抑制的基因的内含子区互补的序列。

技术领域

本发明涉及抑制生物系统中基因表达的方法。本发明进一步涉及tRNA衍生的多核苷酸及其作为药物的用途。

背景技术

哺乳动物细胞利用源自各种内源性来源的小RNA(sRNA)调节称为RNA干扰(RNAi)途径中的基因表达。这些sRNA包括微小RNA(microRNA，miRNA)和小干扰RNA(siRNA)，它们可以对细胞质中许多蛋白编码基因的表达进行转录后调控。

RNAi途径存在于许多真核生物中并由Dicer酶启动，该Dicer酶将长双链RNA(dsRNA)切割成长度为约21个核苷酸的较短双链片段。这些短双链片段被称为siRNA。每个siRNA被解开形成两条单链RNA，其中一条链(向导链)被掺入RNA诱导的沉默复合物(RISC)中。然后向导链与互补的信使RNA(mRNA)配对，并且切割由Argonaute 2(Ago2)(RISC的催化组分)诱导，导致转录后基因沉默。

miRNA是参与基因表达调控的非编码RNA，尤其是在发育过程中。如上所讨论的，RNAi包括miRNA的基因沉默效应以及由dsRNA触发的基因沉默效应。miRNA，一旦经Drosha加工，则被Dicer结合和切割，以产生可以掺入RISC中的miRNA。然而，与负载siRNA的RISC不同，负载miRNA的RISC扫描mRNA以寻找潜在的互补序列，并与这些mRNA的3′非翻译区结合，从而阻止翻译。

围绕RNAi潜在机制的理解取得的进展已在许多领域得到利用，包括研究，例如基因功能研究，以及用于治疗疾病的各种治疗应用。与一种或多种基因活性相关的疾病应该非常适合基于RNAi的疗法，因为针对这些基因的小RNA可以被设计并用作治疗剂。这些可以包括，例如，癌症、自身免疫性疾病和神经退行性疾病(例如阿尔茨海默病)。RNAi的临床应用已被用于治疗年龄相关的黄斑变性，并且正在一系列治疗领域中开发进一步的治疗方法，包括治疗各种病毒感染，例如HIV。开发可用于治疗疾病的抑制基因表达的方法将是有利的。

转运RNA(tRNA)是长度为约75-90个核苷酸的RNA分子，它们作为接头分子携带氨基酸至mRNA的密码子。tRNA通常采用三叶草结构，其包括受体茎，该受体茎结合氨基酸和与mRNA密码子互补的反密码子臂。除了作为接头分子的作用外，tRNA最近还被鉴定为一类具有未表征作用的新型调节性RNA片段的来源。

本发明的目的是提供抑制基因表达的新分子和方法。

发明内容

本发明涉及介导RNA干扰，特别是基因沉默的新方法。RNAi是RNA分子通过中和靶向mRNA分子以抑制基因表达或翻译的生物学过程。因此，还提供了抑制基因表达的方法。我们还提供了介导基因沉默的新型分离的tRNA多核苷酸及其在治疗疾病的方法中的用途。

本发明部分基于发明人的研究，其中她已表明在细胞转染tRNA衍生的多核苷酸(特别是介导基因沉默的tRNA短片段)后特定基因的mRNA水平和随后的蛋白水平降低是可能的。这些tRNA的短片段被称为tsRNA(tRNA衍生的sRNA)。tsRNA不同于tRNA半段和tRNA片段，它们均是tRNA三叶草叶结构的切割产物。然而，如本文所解释的，tsRNA通过交替(alternative)折叠的tRNA(即茎-环/发夹结构)的Dicer依赖性切割产生。与siRNA不同，tsRNA在细胞核中通过发夹样tRNA的Dicer切割产生。tsRNA靶向细胞核中的基因。因此，本发明不涉及通过切割tRNA三叶草叶结构产生的tRNA半段和tRNA片段。