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14.11: Interferencia de ARN
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RNA Interference
 
TRANSCRIPCIÓN

14.11: RNA Interference

14.11: Interferencia de ARN

RNA interference (RNAi) is a process in which a small non-coding RNA molecule blocks the expression of a gene by binding to its messenger RNA (mRNA) transcript, preventing the protein from being translated.

This process occurs naturally in cells, often through the activity of microRNAs. Researchers can take advantage of this mechanism by introducing synthetic RNAs to selectively deactivate specific genes for research or therapeutic purposes. For example, RNAi could be used to suppress genes that are overactive in diseases such as cancer.

The Process

First, double-stranded RNA with a sequence complementary to the targeted gene is synthesized. Different types of double-stranded RNA can be used, including short interfering RNA (siRNA) and small hairpin RNA (shRNA). shRNA is one strand of RNA that is folded over—creating a double-stranded RNA with a hairpin loop on one side—and is a precursor of siRNA.

The double-stranded RNA is then introduced into cells by methods such as injection or delivery by vectors, such as modified viruses. If shRNA is used, RNase enzymes in the cell, such as Dicer, cleave it down to the shorter siRNA, removing the hairpin loop.

The siRNA then binds to an enzyme called Argonaute, which is part of a complex called RISC (RNA-induced silencing complex). Here, the two strands of the siRNA separate. One floats away while the other—called the guide strand—remains attached to RISC. It is called the guide strand because this is the strand that binds to the mRNA, through complementary base pairing, bringing the whole RISC to the mRNA. This binding is very specific because the siRNA is usually designed to be completely complementary to the targeted mRNA. Argonaute then cleaves and degrades the mRNA, preventing it from being translated into protein—effectively silencing the gene.

La interferencia de ARN (ARNI) es un proceso en el que una pequeña molécula de ARN no codificantes bloquea la expresión de un gen mediante la unión a su transcripción de ARN mensajero (ARNm), evitando que la proteína se traduzca.

Este proceso se produce naturalmente en las células, a menudo a través de la actividad de los microRNAs. Los investigadores pueden aprovechar este mecanismo introduciendo ARN sintéticos para desactivar selectivamente genes específicos con fines de investigación o terapéuticos. Por ejemplo, el ARNi podría utilizarse para suprimir genes que son hiperactivos en enfermedades como el cáncer.

El proceso

En primer lugar, se sintetiza el ARN de doble cadena con una secuencia complementaria al gen objetivo. Se pueden utilizar diferentes tipos de ARN de doble cadena, incluyendo ARN interferente corto (siRNA) y ARN de horquilla pequeña (arnesco). el ARN es una hebra de ARN que se pliega,creando un ARN de doble cadena con un lazo de horquilla en un lado, y es un precursor del siRNA.

El ARN de doble cadena se introduce en las células mediante métodos como la inyección o la administración por vectores, como virus modificados. Si se utiliza shRNA, las enzimas RNase en la célula, como Dicer, lo cortan hasta el siRNA más corto, eliminando el lazo de horquilla.

El siRNA entonces se une a una enzima llamada Argonaute, que es parte de un complejo llamado RISC (complejo silenciador inducido por ARN). Aquí, las dos hebras del siRNA se separan. Uno flota lejos mientras que el otro, llamado hilo guía, permanece unido a RISC. Se llama el hilo guía porque esta es la hebra que se une al ARNm, a través del emparejamiento base complementario, llevando todo el RISC al ARNm. Esta unión es muy específica porque el ares con el ARS está diseñado generalmente para ser completamente complementario al ARNm objetivo. A continuación, Argonaute se corta y degrada el ARNm, evitando que se traduzca en proteína, silenciando eficazmente el gen.

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