shRNA文库：RNA干扰研究者的福音
Nature 428, 427 - 431 (25 March 2004); doi:10.1038/nature02370
哺乳动物大规模RNA干扰筛选的宝贵资源
PATRICK J. PADDISON1,*, JOSE M. SILVA1,*, DOUGLAS S. CONKLIN1,†, MIKE SCHLABACH2,†, MAMIE LI2, SHOLA ARULEBA1, VIVEKANAND BALIJA1, ANDY O'SHAUGHNESSY1, LIDIA GNOJ1, KIM SCOBIE1, KENNETH CHANG1, THOMAS WESTBROOK2,†, MICHELE CLEARY3, RAVI SACHIDANANDAM1, W. RICHARD MCCOMBIE1, STEPHEN J. ELLEDGE2,† & GREGORY J. HANNON1
1Cold Spring Harbor Laboratory, Watson School of Biological Sciences, 1 Bungtown Road, Cold Spring Harbor, New York 11724, USA
2Department of Biochemistry, Howard Hughes Medical Institute, Baylor College of Medicine, One Baylor Plaza, Houston, Texas 77030, USA
3Rosetta Inpharmatics, 12040 115th Avenue NE, Kirkland, Washington 98034, USA
*这些作者对本研究做出了同等贡献
†现任职地址：Department of Biomedical Sciences, Center for Functional Genomics, University at Albany, East Campus, B342A, One University Place, Rensselaer, New York 12144-2345, USA (D.S.C.); Department of Genetics, Harvard Partners Center for Genetics and Genomics, Harvard Medical School Room 158D, NRB, 77 Avenue Louis Pasteur, Boston, Massachusetts 02115, USA (M.S., T.W. and S.J.E.)
有关材料请求的通讯作者为G.J.H. (hannon@cshl.org) 或 S.J.E. (selledge@genetics.med.harvard.edu)
利用小干扰RNA（siRNA）和短发夹RNA（shRNA）进行哺乳动物细胞中的基因沉默已成为一种宝贵的遗传工具。本文报道了针对9,610个人类基因和5,563个小鼠基因的shRNA表达文库的构建和应用。该文库目前包含约28,000个经过序列验证的shRNA表达盒，位于多功能载体中，这些载体允许shRNA盒包装成逆转录病毒，通过DNA '条形码'在混合细胞群体中追踪，并通过细菌接合转移到定制载体中。
为了验证该文库，我们进行了一项旨在报告人类蛋白酶体功能缺陷的遗传筛选。我们的结果表明，我们的大规模RNAi文库可用于哺乳动物的特定遗传应用，并将成为基因分析和发现的宝贵资源。
2004年3月30日，Open Biosystems公司正式宣布其Expression Arrest™ Human & Mouse Short Hairpin RNA (shRNA) Libraries对外发售。该Expression Arrest™ shRNA Libraries的构建者们设计、合成、测序并克隆了数千个小分子发夹RNA，研究者只需在网上数据库中选择特定的shRNA克隆就可在近期内得到用于RNAi的shRNA。
shRNA文库的优势
世界著名的分子生物学实验室——美国冷泉港实验室（CSHL）的Dr. Hannon设计、测序并克隆获得了大量的shRNA克隆。shRNA可以在常规的DNA载体上表达。Expression Arrest™ shRNA克隆可以通过转染方法进入细胞，或者也可以通过病毒介导（腺病毒或逆转录病毒）进入细胞。体外稳定转染可以构建持续的细胞系，持久抑制目标基因表达。
全球的研究或商业性实验室目前正在大范围地使用RNAi技术评价基因的功能，而Expression Arrest™ shRNA文库的产生促进了人和小鼠的基因功能研究，具有非常重要的科研和应用价值。
shRNA与siRNA的比较
| 特性 | siRNA | shRNA |
| 使用代价 | 高 | 相对较低 |
| 持久性 | 最多2周 | 可选择获得稳定整合的细胞 |
| 宿主类型 | 细胞系 | 原代细胞，胚胎干细胞、细胞系 |
| 设计 | 复杂的设计方法 | 已完成 |
| 获取 | 需要合成 | 已完成 |
| 应用 | 瞬时转染 | 瞬时转染、稳定转染、病毒侵染 |
| 检测方法 | Western杂交、表型分析、RT-PCR、芯片检测 | Western杂交、表型分析、RT-PCR、芯片检测 |
Expression Arrest™ shRNA文库由Open Biosystems公司运作上市，目前人和小鼠的文库总共包括6,500个基因，每个基因包括1-4个shRNA克隆。这些基因主要是一些非常有应用前景的基因，其蛋白质成分有可能在将来的疾病治疗领域发挥作用。该文库正在发展壮大，Open Biosystems寄希望将来的文库能包括目前所有证实的人和小鼠基因，且每个基因包括6-10个shRNA克隆。
Expression Arrest™ shRNA文库的出现是大规模RNAi筛选技术的突破，科研工作者可以通过非常简单的方式直接从该文库中找到针对某特定基因的shRNA，无需耗时耗力的siRNA设计、合成和验证过程。