Pandangan RNA dan Kegunaan Kecil dalam Penyelidikan Genetik Molekul
siRNA, yang bermaksud asid Ribonucleic yang mengganggu kecil, adalah kelas molekul RNA terkandas. Ia kadang-kadang dikenali sebagai RNA mengganggu pendek atau RNA membungkam.
Sebelum menyelam ke dalam apa sebenarnya siRNA, penting untuk mengetahui fungsi RNA. Asid ribonucleic (RNA) adalah asid nukleik yang terdapat dalam semua sel hidup dan berfungsi sebagai utusan yang membawa arahan dari DNA untuk mengawal sintesis protein (nota: dalam sesetengah virus RNA dan DNA juga membawa maklumat genetik).
RNA mengganggu kecil (siRNA) adalah kepingan-kepingan kecil RNA double-stranded (ds), biasanya sekitar 21 nukleotida panjang, dengan 3 'overhangs (2 nukleotida) pada setiap hujung yang boleh digunakan untuk "mengganggu" dengan terjemahan protein oleh pengikat dan mempromosikan degradasi RNA utusan (mRNA) pada urutan tertentu.
Dengan demikian, siRNA menghalang pengeluaran protein spesifik berdasarkan urutan nukleotida mRNA yang sepadan. Proses ini dipanggil gangguan RNA (RNAi), dan juga boleh dirujuk sebagai pembubaran siRNA atau siRNA knockdown.
Di mana Mereka Keluar
siRNA secara amnya dianggap telah datang dari helai yang lebih lama yang tumbuh di luar atau berasal dari luar organisma) RNA yang diambil oleh sel dan menjalani proses selanjutnya.
RNA sering berasal dari vektor , seperti virus atau transposon, dan telah didapati memainkan peranan dalam pertahanan antiviral, kemerosotan mRNA atau mRNA yang dihasilkan lebih besar, yang mana terjemahannya telah digugurkan, dan menghalang gangguan genomic DNA oleh transposon.
Setiap helai siRNA mempunyai kumpulan fosfat 5 'dan 3' hidroksil (OH). Mereka dihasilkan dari dsRNA atau RNA bergelung rambut yang, selepas memasuki sel dibahagi oleh enzim seperti RNase III, dipanggil Dicer , menggunakan enzim RNase atau sekatan . SiRNA kemudiannya dimasukkan ke dalam kompleks protein multi-subunit yang dikenali sebagai RNAi-induced silencing complex (RISC).
RISC "mencari" mRNA sasaran yang sesuai, di mana siRNA kemudian melepaskan dan, dipercayai, strain antisense mengarahkan degradasi helai pelengkap mRNA, menggunakan kombinasi enzim endo- dan exonuclease.
Penggunaan Perubatan dan Terapi
Apabila sel mamalia berhadapan dengan RNA terkandas dua kali seperti siRNA, ia mungkin menyalahinya sebagai produk sampingan virus dan memulakan tindak balas imun. Di samping itu, pengenalan siRNA boleh menyebabkan penargetan yang tidak diingini di mana protein lain yang tidak mengancam juga boleh diserang dan tersingkir.
Memperkenalkan terlalu banyak siRNA kepada badan boleh mengakibatkan peristiwa tidak spesifik disebabkan oleh pengaktifan tindak balas imun semula jadi, tetapi memandangkan keupayaan untuk mengalahkan mana-mana gen yang menarik, siRNA mempunyai potensi untuk banyak kegunaan terapeutik.
Dengan mengubah suai siRNA secara kimia untuk meningkatkan sifat terapeutik mereka seperti:
- aktiviti yang dipertingkatkan
- kestabilan serum meningkat dan kurang sasaran
- pengaktifan imunologi menurun
Banyak penyakit yang berpotensi boleh dirawat dengan menghalang ekspresi gen. Oleh itu, reka bentuk siRNA sintetik untuk kegunaan terapeutik telah menjadi objektif popular bagi banyak syarikat biopharmaceutical.
Pangkalan data terperinci bagi semua pengubahsuaian kimia sedemikian dikendalikan secara manual di siRNAmod, pangkalan data yang dikendalikan secara manual uji siRNAs yang diubah suai secara kimia.
Sumber:
Tsai, CS Biomacromolecules: Pengenalan kepada struktur, fungsi dan informatika. Wiley-Liss, 2007.
Whitehead, KA; Dahlman, JE; Langer, RS; Anderson, DG (2011). "Silencing or Stimulation? SiRNA Delivery and the Immune System". Kajian Tahunan Kejuruteraan Kimia dan Biomolekul 2 : 77-96.
Alekseev OM, Richardson RT, Alekseev O, O'Rand MG (2009). "Analisis profil ekspresi gen dalam sel HeLa sebagai tindak balas kepada overexpression atau pengurangan mediasi siRNA dari NASP". Biologi Reproduktif dan Endokrinologi: 45.