Rnk-interferencia bevezetése
RNS interferencia: bevezetés
RNS-interferencia (RNS interferencia, RNSi): eljárás poszttranszkripciós elnyomása gén kifejeződése (hangtompító, hangtompító), ahol a kettős szálú RNS (dsRNS) indukálja a lebomlását homológ mRNS. Dupla szálú RNS így bontjuk rövid kettősszálú fragmensek (21-25 bp), a továbbiakban a kis interferáló RNS-t (kis interferáló RNS, siRNS). Talán részben az RNS interferencia léphet fel transzkripciós szinten, legalábbis egyes organizmusokban. MikroRNS-ek (miRNS-ek) és siRNS-ek keletkeznek, ugyanazzal a DICER típusú ribonukleáz típusú III enzimmel. A miRNS-vel ellentétben, az siRNS-t hosszú kétszálú RNS-ből állítják elő, amelyek a sejtet exogén módon vagy a dsRNS-ből juttatják be. Ezek a genom egy részének ellentétes irányú transzkripciójának eredményeképpen jönnek létre.
Az RNSi fontos laboratóriumi módszerré vált a gének működésének tanulmányozására a sejttenyészetekben és az élő szervezetekben. Ebben az esetben a specifikus transzkriptum ellen irányított szintetikus dsRNS-t adunk a sejtekhez az RNS-ek indukálásához
A szelektív gátlása a vírusfehérjék szintézisét RNS interferencia mechanizmusok kiszabott súlyos terápiás remény, mert interferencia - a meglévő gépek a sejtekben, ami megakadályozza a terjedését a vírusfertőzés. (Az eljárásban részt vevő fehérjéket interferonoknak nevezik). Válaszul a bevezetés a sejtek a nukleinsavfragmensek több mint harminc nukleotidot (vírusok lényegesen nagyobb méretű) futnak a citoplazmájukban hatásos interferon választ, hogy blokkolja szintézisét a teljes protein (azaz, van egy nem specifikus védekező válasz a sejt, a vírusfertőzést). Nemrégiben felfedezték a sejtek génjeinek - az RNS-interferencia mechanizmusának - szabályozását teljesen új módját. Azt találtuk, hogy a sejten belül van egy speciális mechanizmus, amely szintén csökkentheti RNS szigorúan meghatározott (nélkül ribozimok), és így teljesen inaktiválják. Ez a lebomlási mechanizmus bármely specifikus RNS-sejtre, baktériumra vagy vírusra irányítható.
A lényege a RNSi mechanizmus az, hogy ha bevisszük sejtekbe egy rövid kettős szálú RNS (dsRNS) képes előidézni a megsemmisítése a specifikus mRNS-t, amely homológiát mutat. Először, a dnRNS-t speciális enzimmel rövid fragmensekké vágják, amelyek 19-21 páros nukleotidokat mérnek. Kis kémiai módosítások után ezek a rövid dRNS-ek specifikus komplexet képeznek specifikus sejtfehérjékkel. Ebben a komplexumban a dsRNS szétesik és egyszálúvá válik. Ezután, rövid, egyszálú RNS-t fogva komplementaritás kölcsönhatásba lép szigorúan meghatározott mRNS (példányát a megcélzott gén), amely annak a jele „vágás” az utolsó enzim komplex. Az így kapott mRNS rövid fragmensei már nem képesek teljes fehérjeszintézis létrehozására. Így különböző dsRNS-ek létrehozásával elfojthatjuk a szigorúan meghatározott fehérjék szintézisét egy sejtben anélkül, hogy megváltoztatnánk a kódoló gének szerkezetét.
Az RNS-interferencia számos változatát tesztelték a HIV-re gyakorolt hatásra vonatkozóan. Ha a vírus eredetileg használt, hogy elnyomja az interferáló RNS a virális mRNS, továbbá arra a következtetésre jutott, hogy helyénvaló, hogy küldjön egy dsRNS a celluláris mRNS, mint a, például mRNS kódoló virális receptor CD4 és / vagy ko-receptor CCR5. Az a tény, hogy a vírusgének gyorsan megváltoznak, a vírus RNS nukleotidszekvenciája ennek megfelelően változik. Ennek eredményeként egy adott mesterségesen szintetizált interferáló RNS kevésbé hatékonyan hat a vírus egyes változataira. A vírus és a sejt közötti interakciót biztosító sejtes gének stabilak (nagyon ritkán változnak). Emiatt megbízhatóbb a munkájuk leküzdése az interferáló RNS-sel. Figyelemre méltó volt a sejt receptor-fehérjék vagy a HIV-hez társreceptorok. Ha megakadályozza legalább egyikük szintézisét, a vírus nem tud behatolni a sejtbe. A testen kívüli sejteken (in vitro) mindkét stratégiát alkalmazták, és pozitív eredményt adtak. Tehát a makrofágok HIV-fertőzésének teljes elnyomását rövid és interferáló dsRNS-ek kombinációjával mutatják be, amelyek sejtes és virális génekre irányulnak. A dnsRNS egyetlen alkalmazása biztosította a nem-elválasztó sejtek hosszú távú védelmét a vírusból. Felismerték a HIV fertőzött sejtek szaporodásának lehetőségét már fertőzött sejtekben is.
Az interferáló RNS alkalmazása számos előnnyel jár az antiszensz RNS-sel szemben (nagyobb hatékonyság, kevesebb toxicitás). Azonban az új technológia gyakorlati alkalmazását megelőzően az ember még nem ért véget. A nehézség abban rejlik, hogy a kettős szálú RNS nagyon instabil és gyorsan elpusztul a szervezetben. Ezenkívül biztosítani kell ezeknek az RNS-eknek a jelenlétét a vírussal fertőzött sejtekben, és egyáltalán nem a testben. Napjainkig még nem állnak rendelkezésre megbízható módszerek arra, hogy géneket és RNS-t adjanak az egyes sejteknek, ezért a technikákat, amelyek hosszú távú RNS-t biztosítanak a testben, még nem végezték el.
Ahogy hatásának meghatározása kettős szálú RNS a sejtekben gerinctelenek, egyre nyilvánvalóbbá vált, hogy a jelenség az RNS-interferencia sok közös más jelenségekkel felfedezett néhány évvel azelőtt, hogy a növényi - koszupresszióval.
Úgy tűnik, hogy különböző HDGS jelenségek különféle mechanizmusok révén valósíthatók meg, beleértve a DNS-DNS-, DNS-RNS- és RNS-RNS-kölcsönhatásokat, és adott esetben a kettős szálú RNS részvételével.
Másrészt, a közelmúltban sok, korábban különböző jelenség kapcsolódása, a HDGS jelenségek kezdenek tisztázni. Lehetséges, hogy további kutatások vezetnek a HDGS egyetlen mechanizmusának fogalmához, amely különböző rendszereknél a transzkripciós vagy a poszt-transzkripciós szinten nyilvánul meg.