Introducerea interferențelor Rnk

Interferența ARN: introducere

interferenta ARN (ARN interferenta, ARNi): o metodă de suprimare posttranscriptional a expresiei genelor (silencing, silencing), în care ARN dublu catenar (dsARN) induce degradarea ARNm omoloagă. ARN dublu catenar, astfel descompuse în fragmente scurte dublu catenare (21-25 bp), denumite mici de interferenta ARN (ARN mici de interferență, siARN). Poate că, parțial, interferența ARN poate avea loc la nivel transcripțional, cel puțin în unele organisme. Micro ARN (Mirna) și siARN sunt formate folosind aceeași Dicer enzima - ribonucleazei tip III. Spre deosebire de Mirna, siARN produs din ARN dublu catenar lung într-o celulă care se încadrează exogen sau dsPHK. Acestea se formează ca rezultat al transcrierii în direcții opuse ale unei părți a genomului.







ARNi a devenit o metodă importantă de laborator pentru studierea funcției genelor în culturile celulare și în organismele vii. În acest caz, dsARN sintetic, îndreptat împotriva unei transcripte specifice, este adăugat la celule pentru a induce ARNi

În suprimarea selectivă a sintezei proteinelor virale prin mecanisme de interferenta ARN a impus o speranță terapeutică gravă, deoarece interferența - mașinile existente în celulele care împiedică răspândirea infecției virale. (Proteinele care participă la acest proces au fost denumite interferoni). Ca răspuns la introducerea la celulele acidului nucleic fragmente mai mult de treizeci de nucleotide (virusuri au o dimensiune semnificativ mai mare) rula în citoplasmă răspunsul lor interferon potent ca sinteza blocuri a întregii proteine ​​(adică există un răspuns protector nespecifică a celulei la infecția virală). Și recent a fost descoperit un mod complet nou de reglare a muncii genelor în celule - mecanismul de interferență a ARN-ului. Sa constatat că în interiorul celulei există un mecanism special care poate degrada ARN strict definit (fără ribozomi) și, astfel, inactivare complet. Acest mecanism de degradare poate fi îndreptat către orice ARN specific - celular, bacterian sau viral.

Esența mecanismului de interferență cu ARN este că atunci când un ARN dublu catenar (dsRNA) este introdus în celule, acesta este capabil să provoace o distrugere specifică a ARNm-ului cu care are omologie. Mai întâi, dNARN este tăiat de o enzimă specială în fragmente scurte, măsurând 19 până la 21 de perechi de nucleotide. După mici modificări chimice, aceste dRNA scurte formează un complex specific cu proteine ​​celulare specifice. În acest complex, dsARN este dezintegrat și devine monovalent. Apoi, ARN-ul scurt cu o singură catenă, datorită complementarității sale, interacționează cu un ARNm definit strict (copie a genei țintă), care este semnalul pentru "tăierea" acestuia din urmă prin enzimele complexului. Fragmentele scurte rezultate de mARN nu mai sunt capabile să furnizeze o sinteză completă de proteine. Astfel, prin construirea diferitelor dsRNA se poate suprima sinteza proteinelor definite strict într-o celulă fără a se schimba structura genelor de codificare.







Mai multe variante de interferență cu ARN au fost testate pentru impactul asupra HIV. În cazul în care virusul inițial folosit pentru a suprima ARN interfera cu ARNm viral, a concluzionat că este necesar să se trimită un dsRNA pe ARNm celular, cum ar fi, de exemplu, ARNm care codifică receptorul viral CD4 și / sau co-receptorilor CCR5. Faptul este că genele virale se schimbă rapid, secvența nucleotidică a ARN-ului viral se modifică în consecință. Ca rezultat, un ARN interferant artificial sintetizat artificial devine mai puțin eficace pentru unele variante ale virusului. Genele celulare care asigură interacțiunea virusului cu celula sunt stabile (variază foarte rar). Din acest motiv, suprimarea activității lor cu ARN-ul interferant este mult mai fiabilă. Atenția a fost atrasă asupra proteinelor receptorilor celulari sau a copreceptorilor pentru HIV. Dacă preveniți sinteza a cel puțin unuia dintre ei, virusul nu poate pătrunde în celulă. Pe celulele care cresc în afara corpului (in vitro), ambele strategii au fost utilizate și au dat un rezultat pozitiv. Astfel, sa demonstrat o inhibare completă a infecției cu HIV a macrofagelor cu o combinație de scurtă dsRNA interfera îndreptate împotriva genelor celulare și virale. O singură aplicație a dns ARN a asigurat protecția pe termen lung a acestor celule care nu se divizează de virus. Sa descoperit și posibilitatea de a suprima înmulțirea cu HIV a celulelor deja infectate.

Utilizarea ARN-ului interferant are mai multe avantaje față de ARN-urile antisens (mai mare eficacitate, mai puțin toxicitate). Cu toate acestea, înainte de aplicarea practică a acestei noi tehnologii, ființa umană nu a atins încă punctul. Dificultatea constă în faptul că ARN dublu catenar este foarte instabil și distrus rapid în organism. În plus, este necesar să se asigure prezența acestor ARN-uri în celulele infectate cu virusul și nu în organism deloc. Până în prezent, nu există încă metode fiabile de a furniza gene și ARN celulelor individuale, tehnicile care asigură o lungă ședere a ARN-ului în organism nu au fost elaborate până la sfârșit.

Pe măsură ce determina acțiunea ARN dublu catenar în celulele de nevertebrate, a devenit tot mai clar faptul că fenomenul de interferenta ARN-ului are multe în comun cu alte fenomene descoperite cu câțiva ani înainte de această plantă - co-supresie.

Se pare că diferitele fenomene HDGS pot fi realizate prin mecanisme diferite, incluzând interacțiunile ADN-ADN-ARN-ARN-ARN și opțional cu participarea ARN-ului dublu catenar.

Pe de altă parte, conexiunea a mai multor fenomene, anterior diferite, a fenomenelor HDGS devine clară. Este posibil ca cercetările ulterioare să conducă la ideea unui mecanism unic de HDGS, manifestat la nivel transcripțional sau post-transcripțional în diferite sisteme.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: