Pogled na malu interferentnu RNA i upotrebu u istraživanju molekularne genetike
siRNA, koja predstavlja malu miješajuću ribonukleinsku kiselinu, je klasa dvostrukih molekula RNK. Ponekad je poznata kao kratka ometajuća RNA ili umanjujuća RNA.
Prije ronjenja u koju je tačno siRNA, važno je znati funkciju RNK. Ribonukleinska kiselina (RNA) je nukleinska kiselina koja je prisutna u svim živim ćelijama i deluje kao glasnik koji sadrži instrukcije iz DNK za kontrolu sinteze proteina (napomena: u nekim virusima RNK umjesto DNK nosi i genetske informacije).
Mala ometajuća RNA (siRNA) su mali dijelovi dvostruke (ds) RNK, obično oko 21 nukleotida duga, sa 3 'nadvija (2 nukleotida) na svakom kraju koji se mogu koristiti za "mešanje" sa prevodom proteina vezivanjem i promovisanju degradacije messenger RNA (mRNA) u određenim sekvencama.
Pri tome, siRNA sprečava proizvodnju specifičnih proteina na bazi nukleotidnih sekvenci njihove odgovarajuće mRNK. Proces se zove RNA interferencija (RNAi), a takođe se može nazvati i siRNA siliranje ili siRNA poništavanje.
Odakle dolaze
siRNA se generalno smatra da dolaze iz dužih elemenata egzogenog rasta ili poreklom izvan organizma) RNK koju uzima ćelija i dalje prolazi.
RNA često dolazi od vektora , kao što su virusi ili transposoni, i utvrđeno je da imaju ulogu u antivirusnoj odbrani, degradaciji već proizvedene mRNK ili mRNK za koju je prevođenje prekinuto, i sprečavaju poremećaj genomske DNK transpozonom.
Svaka grupa siRNA ima 5 'fosfatnu grupu i 3' hidroksil (OH) grupu. Izrađuju se od dsRNA ili RNK-a koja se nalazi na petlji, koja nakon ulaska u ćeliju razdvaja enzim poput RNase III, nazvan Dicer , koristeći RNase ili restrikcijske enzime . SiRNA se zatim inkorporira u multi-podjedinni proteinski kompleks nazvan RNAi-indukovani siliranje kompleks (RISC).
RISC "traži" odgovarajuću ciljanu mRNK, u kojoj se siRNA onda razvija i, veruje se, antisenzivna ćelija usmerava degradaciju komplementarne mreže mRNK, koristeći kombinaciju endo- i eksonukleaznih enzima.
Medicinske i terapeutske upotrebe
Kada se ćelija sisara suočava sa dvostrukom RNK, kao što je siRNA, može da greši kao virusni nusproizvod i započne imunološki odgovor. Pored toga, uvođenje siRNK može prouzrokovati nenamerno off-ciljanje, gde se takođe mogu napasti i uništiti drugi beskrajni proteini.
Uvođenje previše siRNK u organizam može dovesti do nespecifičnih događaja usled aktiviranja urođenih imunoloških odgovora, ali imajući u vidu sposobnost da pobjegnu bilo koji gen koji je interesantan, siRNAs imaju potencijal za mnoge terapeutske primjene.
Hemijskim modifikovanjem siRNAs za poboljšanje njihovih terapeutskih svojstava kao što su:
- poboljšana aktivnost
- povećana stabilnost seruma i manje off-mete
- smanjena imunološka aktivacija
Mnoge bolesti mogu potencijalno biti tretirane inhibiranjem ekspresije gena. Dakle, dizajn sintetičke siRNK za terapeutsku upotrebu postao je popularan cilj mnogih biopharmaceutskih kompanija.
Detaljna baza podataka o svim takvim hemijskim modifikacijama se ručno kurira u siRNAmod, ručno kuriranu bazu eksperimentalno validiranih hemijski modifikovanih siRNA.
Izvori:
Tsai, CS Biomacromolecules: Uvod u strukturu, funkciju i informatiku. Wiley-Liss, 2007.
Whitehead, KA; Dahlman, JE; Langer, RS; Anderson, DG (2011). "Silovanje ili stimulacija? Dostava SiRNA i imuni sistem". Godišnji pregled hemijskog i biomolekularnog inženjerstva 2 : 77-96.
Aleksejev OM, Richardson RT, Alekseev O, O'Rand MG (2009.) "Analiza profila ekspresije gena u HeLa ćelijama u odgovoru na preveliku ekspresiju ili siRNA-osiromašeno iscrpljivanje NASP-a". Reproduktivna biologija i endokrinologija: 45.