نظرة على الحمض النووي الريبي التداخل صغيرة واستخدامات في علم الوراثة الجزيئية
siRNA ، والتي تقف على تداخل حمض الريبونوكليتيك الصغير ، هي فئة من جزيئات الرنا المزدوج الشريطة. ويعرف أحيانا باسم الحمض النووي الريبي قصير التداخل أو إسكات RNA.
قبل الغوص في ما هو بالضبط siRNA ، من المهم أن نعرف وظيفة من RNAs. الحمض النووي الريبي (RNA) هو حمض نووي موجود في جميع الخلايا الحية ويعمل بمثابة رسول يحمل تعليمات من الحمض النووي للتحكم في توليف البروتينات (ملاحظة: في بعض الفيروسات الحمض النووي الريبي بدلا من الحمض النووي يحمل المعلومات الوراثية كذلك).
الرنا التداخلي الصغير (siRNA) عبارة عن قطع صغيرة من الحمض النووي الريبوزي المزدوج (ds) RNA ، عادة حوالي 21 نوكليوتيدات طويلة ، مع 3 'overhangs (2 nucleotides) في كل طرف والتي يمكن استخدامها "للتدخل" مع ترجمة البروتينات عن طريق الربط وتشجيع تدهور الرنا المرسال (mRNA) في تسلسلات محددة.
في القيام بذلك ، يمنع سيرنا إنتاج بروتينات محددة على أساس تسلسل النوكليوتيدات من الرنا المرسال الخاص بها. وتسمى هذه العملية بتدخل RNA (RNAi) ، ويمكن أيضًا الإشارة إليها باسم siRNA silence أو siRNA knockdown.
من أين أتى هؤلاء
عموما تعتبر siRNA قد أتت من خيوط أطول من النمو الخارجي أو الناشئة من خارج الكائن الحي) RNA التي تتناولها الخلية وتخضع لمزيد من المعالجة.
غالباً ما يأتي الحمض النووي الريبي من ناقلات ، مثل الفيروسات أو الترانسبوزونات ، وقد وجد أنه يلعب دورًا في الدفاع المضاد للفيروسات ، وتدهور الحمض الريبوزي المزروع أو الرنا المرسال المفرط الذي تم إجهاضه للترجمة ، ومنع تعطل الحمض النووي الجيني بواسطة ترانسبوزونات.
كل حبلا siRNA لديه 5 'مجموعة فوسفات ومجموعة 3' hydroxyl (OH). يتم إنتاجها من الرنا المزدوج الجديلة أو الحمض النووي الريبي الحلقي الذي يحول ، بعد دخول خلية ينقسم بواسطة إنزيم RNase III-like ، يسمى Dicer ، باستخدام ريبونوكازاز أو إنزيمات تقييد . ثم يتم دمج siRNA في مجمع بروتين متعدد الوحدات يدعى مجمع السكون الناجم عن RNAi (RISC).
RISC "يبحث عن" mRNA مستهدف مناسب ، حيث يذوب siRNA ثم ، ويعتقد ، أن الحلبة المضادة للدهس توجه تحطيم الخيط التكميلي من mRNA ، وذلك باستخدام مزيج من الانزيمات endo- و exonuclease.
الاستخدامات الطبية والعلاجية
عندما تواجه خلية ثديية رنا مزدوج الشريطة مثل siRNA ، قد يخطئها كمنتج فرعي فيروسي وتبدأ استجابة مناعية. بالإضافة إلى ذلك ، قد يؤدي إدخال رنا siRNA إلى استبعاد غير مقصود حيث يمكن أيضًا الهجوم على بروتين آخر غير مهدِّد.
يمكن أن يؤدي إدخال الكثير من siRNA إلى الجسم إلى أحداث غير محددة بسبب تنشيط الاستجابات المناعية الفطرية ، ولكن بالنظر إلى القدرة على التغلب على أي جينات مهمة ، فإن siRNAs لديها القدرة على استخدام العديد من الاستخدامات العلاجية.
عن طريق تعديل siRNAs كيميائياً لتعزيز خصائصها العلاجية مثل:
- النشاط المعزز
- زيادة استقرار المصل وأقل خارج الأهداف
- انخفاض التنشيط المناعي
يمكن علاج العديد من الأمراض عن طريق تثبيط التعبير الجيني. لذلك ، أصبح تصميم siRNA الاصطناعية للاستخدامات العلاجية هدفا شعبيا للعديد من شركات الأدوية الحيوية.
يتم تنظيم قاعدة بيانات مفصلة لكل هذه التعديلات الكيميائية في siRNAmod ، وهي قاعدة بيانات يتم تنظيمها يدويًا من siRNAs المعدلة كيميائياً والمثبتة تجريبياً.
مصادر:
Tsai، CS Biomacromolecules: مقدمة في البنية والوظيفة والمعلوماتية. وايلي ليس ، 2007.
وايتهيد ، كا. دلمان ، جي. لانجر ، RS أندرسون ، المدير العام (2011). "إسكات أو تحفيز؟ SiRNA التسليم ونظام المناعة". المراجعة السنوية للهندسة الكيميائية والبيولوجية الجزيئية 2 : 77-96.
Alekseev OM، Richardson RT، Alekseev O، O'Rand MG (2009). "تحليل ملامح التعبير الجيني في خلايا هيلا ردا على الإفراط في التعبير أو استنزاف بوساطة سيرنا من NASP". البيولوجيا الإنجابية والغدد الصماء: 45.