Το siRNA, το οποίο αντιπροσωπεύει το μικρό παρεμβαλλόμενο ριβονουκλεϊκό οξύ, είναι μια κατηγορία μορίων RNA διπλής έλικος. Μερικές φορές είναι γνωστό ως σύντομο παρεμβατικό RNA ή σιωπηλό RNA.
Το μικρό παρεμβαλλόμενο RNA (siRNA) είναι μικρά κομμάτια διπλής έλικας (ds) RNA, συνήθως μήκους περίπου 21 νουκλεοτιδίων, με προεξοχές 3 '(προφέρονται τρεις πρώτες) (δύο νουκλεοτίδια) σε κάθε άκρο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να "παρεμβαίνει" με τη μετάφραση πρωτεϊνών με δέσμευση και προαγωγή της αποικοδόμησης αγγελιαφόρου RNA (mRNA) σε συγκεκριμένα ακολουθίες.
siRNA Λειτουργία
Πριν από την κατάδυση σε τι ακριβώς το siRNA είναι (δεν πρέπει να συγχέεται με miRNA), είναι σημαντικό να γνωρίζετε τη λειτουργία των RNAs. Το ριβονουκλεϊνικό οξύ (RNA) είναι ένα νουκλεϊκό οξύ που υπάρχει σε όλα ζωντανά κύτταρα και ενεργεί ως αγγελιοφόρος που φέρει οδηγίες από το DNA για τον έλεγχο της σύνθεσης του πρωτεΐνες.
Στους ιούς, το RNA και το DNA μπορούν να μεταφέρουν πληροφορίες.
Με τον τρόπο αυτό, τα siRNA παρεμποδίζουν την παραγωγή συγκεκριμένων πρωτεϊνών με βάση τις αλληλουχίες νουκλεοτιδίων του αντίστοιχου mRNA τους. Η διαδικασία ονομάζεται παρεμβολή RNA (RNAi), και μπορεί επίσης να αναφέρεται ως σιγή silence ή siRNA knockdown.
Από πού προέρχονται
Το siRNA γενικά θεωρείται ότι προέρχεται από μακρύτερους κλώνους εξωγενούς ανάπτυξης ή προέρχεται από εξωτερικό οργανισμό (RNA το οποίο απορροφάται από το κύτταρο και υφίσταται περαιτέρω επεξεργασία).
Το RNA προέρχεται συχνά από φορείς, όπως ιοί ή τρανσποζόνες (ένα γονίδιο που μπορεί να αλλάξει θέσεις εντός ενός γονιδιώματος). Αυτές έχουν βρεθεί ότι παίζουν ρόλο στην άμυνα κατά των ιών, την αποικοδόμηση του υπερπαραγόμενου mRNA ή mRNA για το οποίο έχει αρθεί η μετάφραση ή την πρόληψη της διάσπασης του γονιδιωματικού DNA από τα τρανσποζόνια.
Κάθε κλώνος siRNA έχει μία 5 '(πέντε πρώιμη) φωσφορική ομάδα και μία ομάδα 3' υδροξυλίου (ΟΗ). Παράγονται από dsRNA ή βρόχο RNA φουρκέτας που, μετά την είσοδο σε ένα κύτταρο, διασπάται από ένα ένζυμο τύπου RNase III, που ονομάζεται Dicer, χρησιμοποιώντας RNase ή ένζυμα περιορισμού.
Το siRNA στη συνέχεια ενσωματώνεται σε ένα σύμπλεγμα πρωτεϊνών πολλαπλών υπομονάδων που ονομάζεται σύμπλεγμα σίμων που προκαλείται από RNAi (RISC). Το RISC "επιδιώκει" ένα κατάλληλο mRNA στόχου, όπου το siRNA στη συνέχεια ξετυλίγεται και, πιστεύεται, το αντινόημα κλώνος κατευθύνει την αποικοδόμηση του συμπληρωματικού κλώνου του mRNA, χρησιμοποιώντας ένα συνδυασμό ενδο- και εξωνουκλεάσης ένζυμα.
Ιατρικές και θεραπευτικές χρήσεις
Όταν ένα κύτταρο θηλαστικού είναι αντιμέτωπο με ένα δίκλωνο RNA όπως ένα siRNA, μπορεί να το σφάλει ως υποπροϊόν του ιού και να ξεκινήσει μια ανοσοαπόκριση. Επιπλέον, η εισαγωγή ενός siRNA μπορεί να προκαλέσει ακούσια εκτός στόχευσης, όπου άλλες μη απειλητικές πρωτεΐνες μπορούν επίσης να επιτεθούν και να χτυπήσουν έξω.
Παρουσιάζοντας πάρα πολύ siRNA στο σώμα μπορεί να οδηγήσει σε μη συγκεκριμένα γεγονότα λόγω της έμφυτης ανοσοαπόκρισης ενεργοποίηση, αλλά δεδομένης της ικανότητας να νικήσει οποιοδήποτε γονίδιο ενδιαφέροντος, τα siRNAs έχουν τη δυνατότητα για πολλούς θεραπευτικές χρήσεις.
Πολλές ασθένειες μπορούν ενδεχομένως να θεραπευθούν με αναστολή της γονιδιακής έκφρασης, με χημική τροποποίηση των siRNAs για την ενίσχυση των θεραπευτικών ιδιοτήτων τους. Ορισμένες ιδιότητες που θα μπορούσαν να βελτιωθούν είναι:
- Ενισχυμένη δραστηριότητα
- Αυξημένη σταθερότητα στον ορό και λιγότεροι εκτός στόχοι
- Μειωμένη ανοσολογική ενεργοποίηση
Ως εκ τούτου, ο σχεδιασμός του συνθετικού siRNA για θεραπευτικές χρήσεις έχει γίνει ένας δημοφιλής στόχος πολλών βιοφαρμακευτικών εταιρειών.
Μια λεπτομερής βάση δεδομένων για όλες αυτές τις χημικές τροποποιήσεις είναι χειροκίνητα επιθεωρημένη siRNAmod, μια χειρονακτικά επιλεγμένη βάση δεδομένων των πειραματικά επικυρωμένων χημικώς τροποποιημένων siRNAs.