Lær om siRNA's anvendelser inden for molekylærgenetikforskning

siRNA, som står for lille interfererende ribonucleinsyre, er en klasse af dobbeltstrengede RNA-molekyler. Det er undertiden kendt som kort interfererende RNA eller silencing RNA.

Før du dyker ind i, hvad nøjagtigt siRNA er, er det vigtigt at kende funktionen af ​​RNA'er. Ribonukleinsyre (RNA) er en nukleinsyre til stede i alle levende celler og fungerer som en messenger, der bærer instruktioner fra DNA til styring af syntesen af ​​proteiner (Bemærk: RNA i stedet for DNA bærer også den genetiske information).

Lille interfererende RNA (siRNA) er små stykker dobbeltstrenget (ds) RNA, normalt ca. 21 nukleotider langt, med 3 'overhæng (2 nukleotider) i hver ende, der kan bruges til at " interferere "med translationen af ​​proteiner ved at binde til og fremme nedbrydningen af ​​messenger-RNA (mRNA) ved specifikke sekvenser.

Herved forhindrer siRNA produktionen af ​​specifikke proteiner baseret på nukleotidsekvenserne af deres tilsvarende mRNA. Processen kaldes RNA interferens (RNAi), og kan også kaldes siRNA silencing eller siRNA knockdown.

hvor de kommer fra

siRNA anses generelt for at være kommet fra længere tråde af eksogen vækst eller stammer fra uden for en organisme) RNA, som optages af cellen og undergår yderligere behandling.

RNA kommer ofte fra vektorer som virus eller transposoner og har vist sig at spille en rolle i antiviralt forsvar, nedbrydning af overproduceret mRNA eller mRNA, for hvilken oversættelse er blevet afbrudt og forebyggelse forstyrrelse af genomisk DNA ved transposoner.

Hver siRNA-streng har en 5'-phosphatgruppe og en 3'-hydroxyl (OH) -gruppe. De er fremstillet af dsRNA eller hårnålsløjferet RNA, som efter indtastning af en celle er delt af et RNase III-lignende enzym, kaldet

Dicer , ved anvendelse af RNase eller restriktionsenzymer. SiRNA'et inkorporeres derefter i et multi-subunitproteinkompleks, der kaldes RNAi-induceret silencing kompleks (RISC). RISC "søger" et passende målmRNA, hvor siRNA derefter afvikles, og antages det, antisensstrengen leder nedbrydning af den komplementære streng af mRNA ved anvendelse af en kombination af endo- og exonuclease enzymer.

Medicinsk og terapeutisk anvendelse

Når en pattedyrcelle står over for et dobbeltstrenget RNA, såsom et siRNA, kan det tage fejl som et viralt biprodukt og indlede en immunrespons. Desuden kan indførelsen af ​​et siRNA forårsage utilsigtet off-targeting, hvor andet ikke-truende protein også kan angribes og slås ud.

Indførelsen af ​​for meget siRNA til kroppen kan resultere i uspecifikke hændelser som følge af aktivering af medfødte immunresponser, men i betragtning af evnen til at slå et hvilket som helst gen af ​​interesse, har siRNA'er potentialet for mange terapeutiske anvendelser.

Ved kemisk modifikation af siRNA'er for at forbedre deres terapeutiske egenskaber, såsom:

forbedret aktivitet

• øget serumstabilitet og mindre off-target
• nedsat immunologisk aktivering
• Mange sygdomme kan potentielt behandles ved at hæmme genekspression . Derfor er designet af syntetisk siRNA til terapeutisk brug blevet et populært mål for mange biofarmaceutiske virksomheder.

En detaljeret database over al sådan kemisk modifikation er manuelt kureret ved siRNAmod, en manuelt kureret database af eksperimentelt validerede kemisk modificerede siRNA'er.

Kilder:

_{Tsai, C. S. Biomacromolekyler: Introduktion til struktur, funktion og informatik. Wiley-Liss, 2007.}

_{Whitehead, K. A.; Dahlman, J. E.; Langer, R. S.; Anderson, D. G. (2011). "Silencing eller stimulering? SiRNA Delivery and the Immune System".}

_{Årlig gennemgang af kemisk og biomolekylær teknik 2 : 77-96. Alekseev OM, Richardson RT, Alekseev O, O'Rand MG (2009). "Analyse af genekspressionsprofiler i HeLa-celler som reaktion på overekspression eller siRNA-medieret udtømning af NASP". Reproduktiv Biologi og Endokrinologi: 45.}