14.11: РНК-интерференция

РНК-интерференция (РНК) — это процесс, при котором небольшая некодированная молекула РНК блокирует экспрессию гена, связываясь с транскриптом РНК-мессенджера (мРНК), предотвращая перевод белка.

Этот процесс происходит естественным образом в клетках, часто через активность микроРНК. Исследователи могут воспользоваться этим механизмом, введя синтетические РНК для выборочного деактивации конкретных генов для научных или терапевтических целей. Например, РНК могут быть использованы для подавления генов, которые гиперактивны при таких заболеваниях, как рак.

Процесс

Сначала синтезируется двухцепочечная РНК с последовательностью, комплементарной целевому гену. Могут использоваться различные типы двухцепочечной РНК, включая короткую интерферирующую РНК (миРНК) и малую шпилечную РНК (шРНК). shRNA – это одна цепь РНК, которая свернута & mdash; образуя двухцепочечную РНК со шпилькой на одной стороне&mdash ;, и является предшественником siRNA.

Затем двунитевую РНК вводят в клетки такими методами, как инъекция или доставка векторами, такими как модифицированные вирусы. Если используется шРНК, ферменты РНКазы в клетке, такие как Дайсер, расщепляют ее до более короткой миРНК, удаляя петлю шпильки.

Затем миРНК связывается с ферментом под названием Argonaute, который является частью комплекса под названием RISC (комплекс подавления, индуцированного РНК). Здесь две цепи миРНК разделяются. Один уплывает, а другой, называемый направляющей нитью, остается прикрепленным к RISC. Она называется направляющей цепью, потому что это цепь, которая связывается с мРНК посредством комплементарного спаривания оснований, приводя весь RISC к мРНК. Это связывание очень специфично, поскольку siRNA обычно полностью комплементарна целевой мРНК. Затем Argonaute расщепляет и разрушает мРНК, предотвращая ее трансляцию в белок, & mdash; эффективно подавляя ген.