Oglejte si majhne motnje RNA in uporabe pri raziskavah molekularne genetike
siRNA, ki predstavlja majhno membrano ribonukleinsko kislino, je razred dvojnih verižnih RNA molekul. Včasih je znana kot kratka moteča RNA ali utišanje RNA.
Pred potapljanjem v točno siRNA je pomembno poznati funkcijo RNA. Ribonukleinska kislina (RNA) je nukleinska kislina, prisotna v vseh živih celicah in deluje kot posrednik, ki prenaša navodila iz DNA za nadzor sinteze beljakovin (opomba: v nekaterih virusih RNA namesto DNK nosi tudi genske podatke).
Majhna moteča RNA (siRNA) so majhni kosi dvojne verižne (ds) RNK, običajno okoli 21 nukleotidov, s 3 'previsi (2 nukleotidi) na vsakem koncu, ki se lahko uporabijo za "motenje" prevajanja proteinov z vezavo do in spodbujanje degradacije messenger RNA (mRNA) v določenih zaporedjih.
Pri tem siRNA preprečuje proizvodnjo specifičnih proteinov na osnovi nukleotidnih zaporedij njihove ustrezne mRNA. Proces se imenuje RNA interferenca (RNAi), lahko pa jo imenujemo tudi mirovanje siRNA ali ponovitev siRNA.
Od kod prihajajo
siRNA se na splošno šteje, da so prišli iz daljših pasov eksogenega gojenja ali izvirajo zunaj organizma) RNA, ki jo prevzame celica in se še naprej obdeluje.
RNA pogosto prihaja iz vektorjev , kot so virusi ali transposoni, za katere je bilo ugotovljeno, da igrajo vlogo pri protivirusni obrambi, degradaciji prekomerno proizvedene mRNA ali mRNK, pri kateri je bil prevod prekinjen, in preprečuje motnje genomske DNA s transposoni.
Vsaka siRNA veriga ima 5 'fosfatno skupino in 3' hidroksil (OH) skupino. Proizvedejo jih iz dsRNA ali strgano RNA, ki se po vstopu v celico razdeli z encimom, podobnim RNase III, imenovanem Dicer , z uporabo RNase ali restrikcijskih encimov . SiRNA se nato vgradi v multi-subunit protein kompleks, imenovan RNAi-induced silencing complex (RISC).
RISC "išče" primerno ciljno mRNA, kjer se siRNA nato razkrije in se domneva, da protismiselna veriga usmerja razgradnjo komplementarne verige mRNA z uporabo kombinacije endo- in eksonukleaznih encimov.
Medicinske in terapevtske uporabe
Ko se celica sesalcev spoprijema z dvojno verižno RNK, kot je siRNA, jo lahko napačno razume kot virusni stranski produkt in sproži imunski odziv. Poleg tega lahko uvedba siRNA povzroči nenamerno off-ciljanje, kjer se lahko tudi druge nevarne ogorčice napadajo in izničijo.
Uvajanje preveč siRNA v telo lahko povzroči nespecifične dogodke zaradi aktivacije prirojenih imunskih odzivov, vendar glede na zmožnost premagati kakršen koli zanimiv gen, siRNA imajo potencial za številne terapevtske uporabe.
S kemično modificiranimi siRNA-ji za izboljšanje njihovih terapevtskih lastnosti, kot so:
- izboljšana aktivnost
- povečana stabilnost v serumu in manj off-tarče
- zmanjšana imunološka aktivacija
Mnoge bolezni je mogoče zdraviti z zaviranjem izražanja genov. Zato je zasnova sintetične siRNK za terapevtske namene postala priljubljen cilj številnih biofarmacevtskih podjetij.
Podrobna baza podatkov o vseh takih kemičnih spremembah je ročno kurativna v siRNAmod, ročno kurirana baza eksperimentalno validiranih kemijsko spremenjenih siRNA.
Viri:
Tsai, CS Biomacromolecules: Uvod v strukturo, funkcijo in informatiko. Wiley-Liss, 2007.
Whitehead, KA; Dahlman, JE; Langer, RS; Anderson, GD (2011). "Silenje ali stimulacija? Dostava SiRNA in imunski sistem". Letni pregled kemijskega in biomolekularnega inženirstva 2 : 77-96.
Alekseev OM, Richardson RT, Alekseev O, O'Rand MG (2009). "Analiza profilov ekspresije genov v HeLa celicah kot odgovor na prekomerno ekspresijo ali siRNA-osiromašeno NASP". Reproduktivna biologija in endokrinologija: 45.