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14.11: RNA 간섭
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Biology

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RNA Interference
 
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14.11: RNA Interference

14.11: RNA 간섭

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.

RNA 간섭(RNAi)은 작은 비코딩 RNA 분자가 메신저 RNA(mRNA) 전사체에 결합하여 유전자의 발현을 차단하여 단백질이 번역되는 것을 방지하는 과정이다.

이 과정은 세포에서 자연적으로 발생하며, 종종 microRNAs의 활동을 통해 발생합니다. 연구원은 연구 또는 치료 목적을 위해 특정 유전자를 선택적으로 비활성화하기 위하여 합성 RNA를 소개하여 이 기계장치를 이용할 수 있습니다. 예를 들면, RNAi는 암과 같은 질병에서 과민성 인 유전자를 억압하기 위하여 이용될 수 있었습니다.

프로세스

첫째, 표적 유전자에 상보적인 서열을 가진 이중 좌초 RNA가 합성된다. 이중 좌초 RNA의 상이한 모형은 짧은 간섭 RNA (siRNA) 및 작은 머리핀 RNA (shRNA)를 포함하여 이용될 수 있습니다. shRNA는 접힌 RNA의 한 가닥입니다 - 한쪽에 머리핀 루프를 가진 이중 좌초 RNA를 만드는 - 그리고 siRNA의 선구자입니다.

이중 좌초 된 RNA는 수정 된 바이러스와 같은 벡터에 의한 주사 또는 전달과 같은 방법에 의해 세포로 도입된다. shRNA가 사용되는 경우, 디커와 같은 세포내RNase 효소는 헤어핀 루프를 제거하여 더 짧은 siRNA로 크리브합니다.

siRNA는 그 때 RISC에게 불린 복합체의 일부인 Argonaute에게 불린 효소에 결합합니다 (RNA 유도 침묵 복합체). 여기서, siRNA의 2가닥은 분리한다. 가이드 가닥이라고 불리는 다른 하나는 RISC에 부착된 채로 떠 있습니다. 이것은 mRNA에 결합하는 가닥이기 때문에 가이드 가닥이라고, 보완적인 베이스 페어링을 통해, mRNA에 전체 RISC를 가져오는. 이 결합은 siRNA가 일반적으로 표적으로 한 mRNA에 완전히 상호 보완되도록 설계되었기 때문에 아주 특이합니다. 아르고나테트는 mRNA를 갈라서 분해하여 단백질로 변환되는 것을 방지하여 유전자를 효과적으로 침묵시합니다.

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