11.7: Interferencia de ARN

La interferencia de ARN (ARNi) es un proceso en el que una pequeña molécula de ARN no codificante bloquea la expresión postranscripcional de un gen uniéndose a su ARN mensajero (ARNm) e impidiendo que la proteína se traduzca.

Este proceso ocurre naturalmente en las células, a menudo a través de la actividad de microARN codificado genómicamente. Los investigadores pueden aprovechar este mecanismo introduciendo ARN sintético para desactivar genes específicos con fines terapéuticos o de investigación. Por ejemplo, el ARNi podría usarse para suprimir genes hiperactivos en enfermedades como el cáncer.

El proceso

En primer lugar, los investigadores sintetizan ARN bicatenario con una secuencia complementaria al gen objetivo. Se pueden utilizar diferentes tipos de ARN bicatenario, incluido el ARN de interferencia pequeño (ARNip) y el ARN de horquilla corta (ARNsh). El shRNA es una hebra de ARN que se pliega,creando un ARN bicatenario con un bucle en forma de horquilla en un lado, y es un precursor del ARNip. Luego, el ARN bicatenario se introduce en las células mediante métodos como la inyección o la administración mediante vectores, como los virus modificados. Si se utiliza shRNA, las enzimas RNasa de la célula, como Dicer, lo escinden en el siRNA más corto, eliminando el bucle en horquilla.

Luego, el ARNip se une a una enzima Argonauta, que forma parte de un complejo llamado complejo silenciador inducido por ARN (RISC). Aquí se separan las dos hebras del ARNip. Uno flota mientras el otro,llamado hilo guía, permanece adherido al RISC. Se la conoce como "cadena guía" porque es la cadena que se une al ARNm mediante un emparejamiento de bases complementarias, acercando el RISC al ARNm. Esta unión es muy específica porque el ARNip suele estar diseñado para ser completamente complementario al ARNm objetivo. Luego, Argonaute escinde y degrada el ARNm, impidiendo que se traduzca en proteína,silenciando efectivamente el gen.

- [Instructor] En la interferencia por ARN, o RNAi,

ARN cortos se unen al ARN mensajero, o ARNm,

para evitar la translocación de una proteína.

Primero, se sintetiza un ARN de doble cadena

con secuencia complementaria a la del gen diana.

Puede ser un ARN corto interferente, siRNA,

de unos 22 nucleótidos de longitud,

o un precursor del siRNA, como un ARN corto de horquilla,

shRNA.

Si se usa shRNA, enzimas en la célula

como las enzimas Dicer, lo reducen a siRNA,

que luego se une a un grupo de proteínas

llamado complejo de silenciamiento ARN-inducido, o RISC,

y las hebras se separan.

La cadena guía, la que permanece unida al RISC,

luego se une a su secuencia complementaria en el ARNm.

Argonauta, una enzima que forma parte del RISC,

luego escinde y degrada el ARNm,

silenciando así el gen diana.