Insights into the kinetics of siRNA-mediated gene silencing from live-cell and live-animal bioluminescent imaging.
Insights into the kinetics of siRNA-mediated gene silencing from live-cell and live-animal bioluminescent imaging.
复制标题
DOI：
10.1093/nar/gkj439
复制
发表时间：
2006
影响因子：
14.9
通讯作者：
Davis ME
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bartlett DW;Davis ME
小干扰RNA （siRNA）分子是转录后基因沉默的有效效应器。利用无创生物发光成像和siRNA传递和功能的数学模型，在稳定表达萤火虫荧光素酶蛋白的细胞中监测靶特异性和治疗特异性参数对siRNA介导的基因沉默的影响。在体外，快速分裂细胞系的荧光素酶蛋白水平在1周内恢复到预处理值，但在非分裂成纤维细胞中需要超过3周的时间才能恢复到稳态水平。在体内也观察到类似的结果，A/J小鼠皮下肿瘤的敲除持续时间为10天，BALB/c小鼠非分裂肝细胞的敲除持续时间为3-4周。这些数据表明，在这些条件下，由细胞分裂引起的稀释，而不是细胞内siRNA半衰期，决定了基因沉默的持续时间。为了证明该模型在治疗设计中的实际应用，使用模型计算来预测在快速分裂或非分裂细胞中维持具有不同半衰期的靶蛋白持续沉默所需的剂量计划。生物发光成像与数学建模相结合的方法提供了对siRNA功能的有用见解，并可能有助于加快siRNA转化为疾病治疗和管理的临床相关治疗方法。
Small interfering RNA (siRNA) molecules are potent effectors of post-transcriptional gene silencing. Using noninvasive bioluminescent imaging and a mathematical model of siRNA delivery and function, the effects of target-specific and treatment-specific parameters on siRNA-mediated gene silencing are monitored in cells stably expressing the firefly luciferase protein. In vitro, luciferase protein levels recover to pre-treatment values within <1 week in rapidly dividing cell lines, but take longer than 3 weeks to return to steady-state levels in nondividing fibroblasts. Similar results are observed in vivo, with knockdown lasting ∼10 days in subcutaneous tumors in A/J mice and 3–4 weeks in the nondividing hepatocytes of BALB/c mice. These data indicate that dilution due to cell division, and not intracellular siRNA half-life, governs the duration of gene silencing under these conditions. To demonstrate the practical use of the model in treatment design, model calculations are used to predict the dosing schedule required to maintain persistent silencing of target proteins with different half-lives in rapidly dividing or nondividing cells. The approach of bioluminescent imaging combined with mathematical modeling provides useful insights into siRNA function and may help expedite the translation of siRNA into clinically relevant therapeutics for disease treatment and management.
登录
查看更多内容
DOI：
10.1016/s0006-291x(02)02013-2
发表时间：
2002-08-30
影响因子：
3.1
作者：
Bertrand, JR;Pottier, M;Malvy, C
通讯作者：
Malvy, C
影响因子：
5.4
作者：
CHALLITA, PM;SKELTON, D;KOHN, DB
通讯作者：
KOHN, DB
影响因子：
16.8
作者：
Haley, B;Zamore, PD
通讯作者：
Zamore, PD
DOI：
10.1196/annals.1281.007
发表时间：
2003-01-01
期刊：
THERAPEUTIC OLIGONUCLEOTIDES
影响因子：
--
作者：
Caplen, NJ;Mousses, S
通讯作者：
Mousses, S
影响因子：
5.1
作者：
Banks, GA;Roselli, RJ;Giorgio, TD
通讯作者：
Giorgio, TD