O privire asupra micului ARN interferant și a utilizărilor în cercetarea genetică moleculară
siRNA, care reprezinta acidul Ribonucleic mic de interferenta, este o clasa de molecule de ARN dublu catenar. Este uneori cunoscut sub numele de ARN scurt de interferență sau de tăiere a ARN-ului.
Înainte de a scufunda în exact ceea ce este SIRNA, este important să cunoașteți funcția ARN-urilor. Acidul Ribonucleic (ARN) este un acid nucleic prezent în toate celulele vii și acționează ca un mesager care transporta instrucțiuni de la ADN pentru controlul sintezei proteinelor (note: în unele virusuri ARN mai degrabă decât ADN-ul poartă și informațiile genetice).
ARN-urile mici de interferență (siRNA) sunt bucăți mici de ARN dublu catenar (ds), de obicei de circa 21 nucleotide lungi, cu console 3 '(2 nucleotide) la fiecare capăt care pot fi utilizate pentru a "interfera" cu translația proteinelor prin legare la și promovarea degradării ARN mesager (mRNA) la secvențe specifice.
În acest fel, siARNA previne producerea de proteine specifice pe baza secvențelor nucleotidice ale ARNm corespunzător. Procesul se numește interferență ARN (ARNi), și poate fi, de asemenea, cunoscut sub numele de silencing siRNA sau knockdown siRNA.
De unde vin ei
siRNA sunt considerate, in general, ca provenite din fire mai lungi de crestere exogena sau originare din afara organismului) ARN care este preluat de celula si este supus unei prelucrari ulterioare.
ARN-ul vine adesea din vectori , cum ar fi virusurile sau transpozonii, și s-a găsit că joacă un rol în apărarea antivirală, degradarea ARNm-ului sau a ARNm-ului supra-produs pentru care traducerea a fost întreruptă și prevenirea perturbării ADN-ului genomic prin transpozoni.
Fiecare catenă siRNA are o grupare 5 'fosfat și o grupă 3' hidroxil (OH). Acestea sunt obținute din ARN cu ADN sau cu buclă de păr care, după intrarea într-o celulă, este împărțită de o enzimă asemănătoare cu RNase III, numită Dicer , utilizând RNază sau enzime de restricție . SIRNA este apoi încorporată într-un complex de proteine cu mai multe subunități numit complex de amortizare indusă de ARNi (RISC).
RISC "urmărește" un ARNm țintă adecvat, în care sindromul ARNc se desprinde apoi și se crede că firul antisens direcționează degradarea lanțului complementar de ARNm, utilizând o combinație de enzime endo- și exonuclează.
Utilizări medicale și terapeutice
Atunci când o celulă mamiferă se confruntă cu un ARN dublu catenar, cum ar fi un siARN, acesta poate să o greșească ca un produs secundar viral și să inițieze un răspuns imun. În plus, introducerea unui siARN poate determina o țintire neintenționată în cazul în care alte proteine care nu sunt amenințătoare pot fi, de asemenea, atacate și distruse.
Introducerea prea multor siRNA in organism poate duce la evenimente nespecifice datorate activarii raspunsurilor imune innascute, dar avand in vedere abilitatea de a bate orice gena de interes, siRNAs au potentialul pentru multe utilizari terapeutice.
Prin modificarea chimică a siARN-urilor pentru a-și îmbunătăți proprietățile terapeutice, cum ar fi:
- activitate sporită
- stabilitate crescută a serului și ținte mai puțin în afara obiectivelor
- scăderea activării imunologice
Multe boli pot fi tratate prin inhibarea expresiei genei. Prin urmare, designul de siRNA sintetic pentru uz terapeutic a devenit un obiectiv popular al multor companii biofarmaceutice.
O bază de date detaliată a tuturor acestor modificări chimice este tratată manual la siRNAmod, o bază de date cuantificată manual cu siRNAs modificate chimic experimental.
surse:
Tsai, CS Biomacromolecule: Introducere în structura, funcția și informatica. Wiley-Liss, 2007.
Whitehead, KA; Dahlman, JE; Langer, RS; Anderson, DG (2011). "Silencing sau stimulare? Livrare SiRNA și sistemul imunitar". Analiza anuală a ingineriei chimice și biomoleculare 2 : 77-96.
Alekseev OM, Richardson RT, Alekseev O, O'Rand MG (2009). "Analiza profilurilor de exprimare a genelor în celule HeLa ca răspuns la supraexprimarea sau epuizarea mediată de siRNA a NASP". Biologie reproductivă și endocrinologie: 45.