RNA interference

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

RNAi (Z anglického RNA interference - „rušení RNA“) je nedávno objasněný proces, kterým je regulována transkripce a vnitrobuněčná exprese genu. V tomto molekulárně biologickém procesu učité fragmenty dvoušroubovicové RNA (dsRNA) interferují s exprimovanými geny.

Předtím, než-li byla RNAi dobře charakterizována, byl jev pojmenováván jinými jmény, ( včetně názvů: posttranskripční genový silencing (PTGS), genový silencing nebo prostě gene silencing). Po té co byl fenomén popsán na molekulární úrovni, je zřejmé, že RNA interference je významnou formou posttranskripčního genového silencingu, při které dvoušroubovice RNA indukuje degradaci homologních transkriptů.

Květy petunie
Květy petunie

Tím je napodoben účinek případné ztráty funkce genu nebo snížení jeho aktivity, ve výsledku tedy RNAi utišuje aktivitu onoho genu.

V rostlinách bylo používání dvoušroubovicové RNA, nazývané antisense mRNA, pro redukci genové exprese odpovídajícího genu, běžné a známé již mnoho let. Využití antisense RNA se rozšířilo po objevení mechanismu RNAi, prvně u květů petunií a po té u škrkavky (C. elegans).

[editovat] Přehled

RNAi se zdá být vysoce účinným a specifickým procesem, který je aktivně vykonáván určitým buněčným mechanismem. Ačkoliv jednotlivosti toho, jakým způsobem pracuje, stále nejsou přesně známé, zdá se, že jakmile nalezne dvoušrobovicovou molekulu RNA, rozdělí ji na několik částí, oddělí od sebe jednotlivá vlákna dvoušroubovice, dále mechanismus pokračuje destrukcí dalších jednotlivých vláken RNA, které se ukáží být komplementární k nalezenému segmentu.

Přítomná dsRNA je rozpoznána enzymem Dicer, který ji pak rozštěpí na krátké části molekul RNA siRNA, které jsou charakteristické přesahem dva nukleotidy dlouhými úseky na 3´konci. U červů, hmyzu a savců siRNA může vytvářet ribonukleoproteinový komplex zvaný RISC (RNAi silencing complex) RISC nejprve zůsobí rozdělení krátké dvoušroubovice siRNA na jednotlivá vlákna a s jedním z vláken (s tím, k němuž zůstane navázán) se sekvenčně specicky naváže na cílovou mRNA. Součástí komplexu RISC je nukleáza zvaná Slicer, která po tomto navázání komplexu RISC, cílovou mRNA rozštěpí (zhruba uprostřed komplementárního úseku). Takto rozštěpená mRNA je jinými buněčnými mechanismy již rozpoznána jako poškozená a je odbourána.

Životní cyklus mnoha virů zahrnuje fázi kdy je přítomná dvoušroubovicová RNA, takže je velmi pravděpodobné, že mechanismus RNAi je součástí obranného mechanismu před těmito viry.

Od znalosti fenoménu RNAi a jeho budoucího praktického používání si lékaři slibují významné pokroky v léčení dosud neléčitelných onemocnění, již na molekulární bázi. Šlo by obdobu genové terapie, při které by však nehrozilo trvalé změnění DNA pacienta (mnozí pacienti se takové představy totiž děsí), ale exprese nechtěného genu by byla znemožněna v následující fázi. Výsledky prvních testů na myších jsou slibné.


[editovat] Reference

  1. Napoli C., Lemieux C., and Jorgensen R. (1990) „Introduction of a chalcone synthase gene into Petunia results in reversible co-suppression of homologous genes in trans“. Plant Cell 2: 279-289.
  2. Dehio C. and Schell J. (1994). „Identification of plant genetic loci involved in a post transcriptional mechanism for meiotically reversible transgene silencing“. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 91 (12): 5538-5542.
  3. Fire A., Xu S., Montgomery M.K., Kostas S.A., Driver S.E., Mello C.C. (1998). „Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans“. Nature 391: 806-11

[editovat] Externí odkazy

Česky:

Anglicky:

-Animace a videa

-Texty


Nukleové kyseliny a genetická informace editovat tuto šablonu
Nukleové báze: Purinové: Adenin - Guanin; Pyrimidinové: Thymin - Uracil - Cytosin
Nukleosidy: Adenosin - 5-Methyluridin - Uridin - Guanosin - Cytidin - Deoxyadenosin - Thymidin - Deoxyuridin - Deoxyguanosin - Deoxycytidin - Ribosa - Deoxyribosa
Nukleotidy: AMP - UMP - GMP - CMP - ADP - UDP - GDP - CDP - ATP - UTP - GTP - CTP - cAMP - cGMP
Deoxynukleotidy: dAMP - dTMP - dUMP - dGMP - dCMP - dADP - dTDP - dUDP - dGDP - dCDP - dATP - dTTP - dUTP - dGTP - dCTP
Nukleové kyseliny: DNA - RNA - mRNA - ncRNA - rRNA - tRNA - shRNA - mtDNA - miRNA - siRNA - Oligonukleotid
Genetická informace: Genom - Gen - Genetický kód - Kodón - Triplet - Ribozym - Epigenetika - RNA interference
Analogy nukleových kyselin: PNA - LNA