使用小干扰RNA(siRNA)鉴别参与记忆形成的基因的方法技术

本发明专利技术涉及鉴别动物中与转录依赖性记忆形成相关的基因或基因产物的方法，所述方法包括如下步骤：(a)给所述动物施用足够的特异于所述基因的小干扰RNA(siRNA)以抑制基因功能；(b)在足以在正常未处理的动物中诱导转录依赖性记忆形成的条件下训练所述动物；(c)确定通过训练处理的动物诱导的转录依赖性记忆形成的水平。本发明专利技术提供了在海马中使用小干扰RNA(siRNA)鉴别其抑制影响情景记忆和时间长期记忆(LTM)而非短期记忆(STM)的基因和基因产物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用小干扰RNA(SiRNA)分子鉴别参与记忆形成的基因的方法。
技术介绍
许多生物体包括人具有对过去的事件记忆的属性。对这个属性已经进行几十年 的研究，目前可以利用更多的信息解释其许多其支派。例如，已经鉴别了两种基本类 型的记忆转录非依赖性记忆，其包括短期记忆；以及转录依赖性记忆，其包括长期记 忆。与记忆形成相关的基因的鉴别提供了(a)认知障碍的遗传流行病学，(b)用于携 带这些基因(与特定形式认知的不同表现水平相关)的不同等位基因形式的个体的诊断工 具以及(C)药物开发的新靶位，最终改善各种形式的认知障碍(并且通过诊断检测可以将 特定药物与特定形式认知障碍匹配)。因此，可鉴别与记忆形成相关的基因的技术是有益 的。关于记忆的相对未知的方面是有助于其表现(manifestation)的基因的鉴定。鉴别 可有助于记忆形成的基因的方法在美国专利No.7,005,256中描述，通过使用差异筛选鉴别 额外的“下游”基因，这些基因在转录依赖性记忆形成期间被转录调节。根据本领域通 常已知的方法，使用提取自间隔训练或集中训练的蝇头部的RNA合成DNA探针。RNA 提取自蝇头部。如先前所述对蝇进行间隔训练和集中训练。从提取的RNA中合成互补 DNA(cDNA)探针。然后将该复合物cDNA探针混合物在含有DNA序列的微阵列芯片上 杂交。放大并检测来自杂交的DNA探针的信号。通过对比间隔训练组与集中训练组之 间检测的信号进行统计学比较以鉴别候选基因。然而，需要检测候选基因的方法以证实这些基因在转录依赖性记忆形成期间被 转录调节。RNA干扰(RNAi)提供了新的基因沉默技术以研究基因功能的生物学机制并且 具有体内靶确认潜力。通过合成的21个核苷酸的小干扰RNA双链体(siRNA)的RNAi 已经用于在培养的细胞中研究基因功能(Elbashir etal.，2001，Nature 411 494-498)。然 而，由于裸SiRNA的效力低，因此合成的SiRNA在体内成功递送至CNS受到限制，因此 需要使用大量siRNA或者需要siRNA从病毒载体中表达(Thakker et al.，2004，Proc.Natl Acad Sci USAlOl 17270-17275) ； (Xia et al., 2002，Nat.Biotechnol.20 1006-1010)。 此外，目前还未证实RNAi对于记忆形成的特定作用。情景和痕迹条件反射(trace conditioning)均需要完整海马的功能(Phillips and LeDoux, 1992, Behav.neurosci 1006 274-285); (McEchron et al., 1998, Hippocampus8 638-646)。在情景条件反射(contextual conditioning)中，先前的中性情景与轻度的不可避免的足部电击配对。在痕迹条件反射中，在条件刺激如音调(CS)与非条件刺激 如电击(US)之间设置短的间隔(痕迹(trace))。这种短间隔足以增加了需要海马的学习 任务的复杂性(Kim et al.，1995，Behav.Neurosci.109 195-203); (McGlinchey-Berroth etal.，1997，Behav Neursci 111 973-882) ； (Clark and Squire, 1998，Science 280 77-81) ； (McEchron et al.，1998，Hippocampus 8 638-646)、(Buchel et al.，1999， J.Neurosci 19 10869-10876)。如此，痕迹条件反射具有与情景条件反射类似之处，其中 动物并非简单地使条件刺激与非条件刺激相关联，而是使条件刺激与其暴露于所述条件 刺激的整个情景相关联。需要鉴别与海马中情景和时间长期记忆发生相关的基因和蛋白产物。专利技术概述本专利技术涉及这样的发现，即候选基因的SiRNA可用于确定抑制参与转录依赖性 记忆形成、特别是长期记忆形成的候选基因的作用。特别地，在一个实施方案中，本专利技术包含一种方法，其包括如下步骤(a)给动 物施用足够的特异于基因的SiRNA以抑制所述基因功能；(b)在足以在正常未处理的动物 中诱导转录依赖性记忆形成的条件下训练所述动物；和(c)确定通过训练所述处理的动 物诱导的转录依赖性记忆形成的水平。在另一个实施方案中，确定处理的动物中转录依赖性记忆形成相对于未处理的 动物中转录依赖性记忆形成增加表明抑制所述基因导致转录依赖性记忆形成增强。在另 一个实施方案中，确定处理的动物中转录依赖性记忆形成相对于未处理的动物中转录依 赖性记忆形成降低表明抑制所述基因导致转录依赖性记忆形成的抑制。在特定实施方案中，所述转录依赖性记忆形成是长期记忆形成。在另一个实施 方案中，所述转录依赖性记忆形成通过特定认知任务的执行能力证实。本专利技术另一个实施方案包括一种方法，其包括如下步骤(a)给动物施用足够的 特异于基因的SiRNA以抑制所述基因功能；(b)在足以在正常未处理的动物中诱导长期记 忆形成的条件下训练所述动物；和(c)确定通过训练所述处理的动物诱导的长期记忆形 成的水平。在一个实施方案中，确定处理的动物中长期记忆形成相对于未处理的动物中长 期记忆形成增加表明抑制所述基因导致长期记忆形成增强。在另一个实施方案中，确定 处理的动物中长期记忆形成相对于未处理的动物中长期记忆形成降低表明抑制所述基因 导致长期记忆形成的抑制。在特定实施方案中，长期记忆形成通过特定认知任务的执行能力证实。本专利技术另一个实施方案包括一种方法，其包括如下步骤(a)给动物施用足够的 特异于基因的SiRNA以抑制所述基因功能；(b)在足以使得正常未处理的动物的特定认知 任务的执行能力改善的条件下训练所述动物；和(C)确定通过训练所述处理的动物产生 的认知执行能力的水平。在一个实施方案中，确定处理的动物的认知执行能力水平相对于未处理动物的 认知执行能力水平表明抑制所述基因导致认知执行能力增强。在另一个实施方案中，确 定处理的动物的认知执行能力水平相对于未处理动物的认知执行能力水平降低表明抑制 所述基因导致认知执行能力的抑制。在特定实施方案中，所述认知执行能力是长期记忆形成。在另一个实施方案 中，所述认知执行能力通过特定认知任务的执行能力证实。在所有实施方案中，所述SiRNA可以在训练期之前或者同时施用。在所有 实施方案中，所述动物可以是非人哺乳动物。在所有实施方案中，步骤(b)训练可 包括多个训练期。在所有实施方案中，步骤(b)训练可包含有间隔的训练方案。在 所有实施方案中，步骤(b)训练可包含具有一或多个试验的情景恐惧训练方案。在所 有实施方案中，步骤(b)训练可包含具有一或多个试验的痕迹恐惧条件反射(trace fear conditioning) 在所有实施方案中，所述训练可涉及选自如下的记忆范式情景记忆、时 间记忆、空间记忆、情节记忆、被动回避记忆、主动回避记忆、食物选择记忆的社会传 播(socialtransmission of food preferences memory)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包括如下步骤：（ａ）给动物施用足够的特异于基因的ｓｉＲＮＡ以抑制所述基因功能；（ｂ）在足以在正常未处理的动物中诱导转录依赖性记忆形成的条件下训练所述动物；（ｃ）确定通过训练所述处理的动物诱导的转录依赖性记忆形成的水平。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2007.05.15 US 60/938,1651.一种方法，其包括如下步骤(a)给动物施用足够的特异于基因的SiRNA以抑制所 述基因功能；(b)在足以在正常未处理的动物中诱导转录依赖性记忆形成的条件下训练 所述动物；(C)确定通过训练所述处理的动物诱导的转录依赖性记忆形成的水平。2.权利要求1的方法，其中确定所述处理的动物中转录依赖性记忆形成相对于未处理 动物中转录依赖性记忆形成增加表示所述基因的抑制导致转录依赖性记忆形成的增强。3.权利要求1的方法，其中确定所述处理的动物中转录依赖性记忆形成相对于未处 理的动物中转录依赖性记忆形成降低表示所述基因的抑制导致转录依赖性记忆形成的抑 制。4.权利要求1的方法，其中在训练期之前或者同时施用所述siRNA。5.权利要求1的方法，其中所述转录依赖性记忆形成是长期记忆形成。6.权利要求1的方法，其中所述转录依赖性记忆形成通过特定认知任务的执行能力 (performance)而证实。7.权利要求1的方法，其中所述动物是非人哺乳动物。8.权利要求1的方法，其中步骤(b)训练包括多个训练时期。9.权利要求1的方法，其中步骤(b)训练包含有间隔的训练方案。10.权利要求1的方法，其中步骤(b)训练包含具有一个或多个试验的情景恐惧训练 方案。11.权利要求1的方法，其中步骤(b)训练包含具有一或多个试验的痕迹恐惧条件反射。12.权利要求1的方法，其中所述训练涉及选自如下一组的记忆范式情景记忆、时 间记忆、空间记忆、情节记忆、被动回避记忆、主动回避记忆、食物选择记忆的社会传 播、条件化味道回避以及社会认知记忆。13.—种方法，其包括如下步骤(a)给动物施用足够的特异于基因的siRNA以抑制 所述基因功能；(b)在足以在正常未处理的动物中诱导长期记忆形成的条件下训练所述 动物；(C)确定通过训练所述处理的动物诱导的长期记忆形成的水平。14.权利要求13的方法，其中确定在处理的动物中长期记忆形成相对于未处理动物中 长期记忆形成增加表示所述基因的抑制导致长期记忆形成的增强。15.权利要求13的方法，其中确定在处理的动物中长期记忆形成相对于未处理动物中 长期记忆形成降低表示所述基因的抑制导致长期记忆形成的抑制。16.权利要求13...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·m·R·斯科特，R·布尔图拉德兹，M·彼得斯，T·P·图利，
申请(专利权)人：海利空医疗公司，
类型：发明
国别省市：US