Küçük Enterferansçı RNA ve Moleküler Genetik Araştırmalarında Kullanımlara Bir Bakış
Küçük müdahale edici Ribonükleik Asit anlamına gelen siRNA, çift iplikli RNA moleküllerinin bir sınıfıdır. Bazen kısa müdahaleci RNA veya susturucu RNA olarak bilinir.
Tam olarak siRNA'nın içine dalmadan önce, RNA'ların işlevini bilmek önemlidir. Ribonükleik Asit (RNA), tüm canlı hücrelerde bulunan bir nükleik asittir ve proteinlerin sentezini kontrol etmek için DNA'dan talimatlar taşıyan bir haberci olarak hareket eder (not: DNA'dan ziyade bazı virüslerde RNA, genetik bilgiyi taşır).
Küçük enterferansçı RNA (siRNA), her bir uçta, bağlanma yoluyla proteinlerin translasyonu ile "müdahale" için kullanılabilen 3 'çıkıntıları (2 nükleotit) ile, genellikle yaklaşık 21 nükleotid uzunluğunda çift iplikli (ds) RNA'nın küçük parçalarıdır. özel dizilerde mesajcı RNA'nın (mRNA) bozunmasını teşvik etmek ve teşvik etmek.
Bunu yaparken siRNA, karşılık gelen mRNA'nın nükleotid dizilerine dayanan spesifik proteinlerin üretimini önler. İşlem, RNA interferansı (RNAi) olarak adlandırılır ve ayrıca siRNA susturulması veya siRNA demonte olarak da adlandırılabilir.
Nereden geliyorlar
siRNA'nın, hücre tarafından alınan ve daha ileri işleme tabi tutulduğu bir RNA'nın genellikle dışsal olarak büyüyen veya bir organizmanın dışından çıkan daha uzun iplikçiklerinden geldiği düşünülür.
RNA genellikle virüsler veya transpozonlar gibi vektörlerden gelir ve antiviral savunmada, translasyonun durdurulduğu mRNA veya mRNA'nın bozunmasında ve transpozonlar tarafından genomik DNA'nın bozulmasının önlenmesinde bir rol oynadığı bulunmuştur.
Her bir siRNA ipliği bir 5 'fosfat grubuna ve bir 3' hidroksil (OH) grubuna sahiptir. DsRNA veya saç tokası ilmeklenmiş RNA'dan üretilirler, bir hücreye girdikten sonra, RNaz veya restriksiyon enzimleri kullanılarak Dicer adı verilen bir RNaz III-benzeri enzim tarafından bölünür. SiRNA daha sonra RNAi kaynaklı susturucu kompleks (RISC) adı verilen çok altbirimli bir protein kompleksine dahil edilir.
RISC, uygun bir hedef mRNA'yı "arar", burada siRNA daha sonra gevşer ve antisense iplikçiğin, endo- ve eksonükleaz enzimlerinin bir kombinasyonu kullanılarak, mRNA'nın tamamlayıcı iplikçiğinin bozunmasını yönlendirir.
Tıbbi ve Tedavi Amaçlı Kullanımlar
Bir memeli hücresi, bir siRNA gibi çift sarmallı bir RNA ile karşılaştığı zaman, bunu bir viral yan ürün olarak hatalayabilir ve bir bağışıklık tepkisi başlatabilir. Ek olarak, bir siRNA'nın sokulması, diğer tehdit edici olmayan proteinin de saldırıya uğrayabileceği ve nakavt edilebileceği istenmeyen hedef dışı bölgelere neden olabilir.
Vücuda çok fazla siRNA'nın sokulması, doğuştan gelen bağışıklık tepkilerinin aktivasyonu nedeniyle spesifik olmayan olaylara yol açabilir, ancak ilgilenilen herhangi bir geni yenme yeteneği göz önüne alındığında, siRNA'lar birçok terapötik kullanım için potansiyele sahiptir.
Aşağıdaki gibi terapötik özelliklerini geliştirmek için siRNA'ları kimyasal olarak değiştirerek:
- geliştirilmiş etkinlik
- artan serum stabilitesi ve daha az hedef dışı
- azalmış immünolojik aktivasyon
Birçok hastalık, gen ekspresyonunu inhibe ederek potansiyel olarak tedavi edilebilir. Bu nedenle, terapötik kullanımlar için sentetik siRNA tasarımı birçok biyofarmasötik şirketin popüler bir hedefi haline gelmiştir.
Bu tür tüm kimyasal modifikasyonların ayrıntılı bir veri tabanı, manuel olarak test edilmiş, kimyasal olarak modifiye edilmiş siRNA'ların onaylanmış bir veri tabanı olan siRNAmod'ta manuel olarak karıştırılır.
Kaynaklar:
Tsai, CS Biomacromolecules: Yapı, fonksiyon ve bilişime giriş. Wiley Liss, 2007.
Whitehead, KA; Dahlman, JE; Langer, RS; Anderson, DG (2011). "Silencing veya Stimulation? SiRNA Teslimat ve Bağışıklık Sistemi". Kimyasal ve Biyomoleküler Mühendisliği Yıllık İnceleme 2 : 77-96.
Alekseev OM, Richardson RT, Alekseev O, O'Rand MG (2009) "Aşırı ekspresyona veya siPNA aracılı NASP tükenmesine yanıt olarak HeLa hücrelerinde gen ekspresyon profillerinin analizi". Üreme Biyolojisi ve Endokrinoloji: 45.