Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

14.11: RNA-interferentie
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
RNA Interference
 
TRANSCRIPT

14.11: RNA Interference

14.11: RNA-interferentie

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-interferentie (RNAi) is een proces waarbij een klein niet-coderend RNA-molecuul de expressie van een gen blokkeert door te binden aan zijn boodschapper-RNA (mRNA) -transcript, waardoor wordt voorkomen dat het eiwit wordt getranslateerd.

Dit proces vindt van nature plaats in cellen, vaak door de activiteit van microRNA's. Onderzoekers kunnen profiteren van dit mechanisme door synthetische RNA's te introduceren om selectief specifieke genen te deactiveren voor onderzoek of therapeutische doeleinden. RNAi zou bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt om genen te onderdrukken die overactief zijn bij ziekten zoals kanker.

Het proces

Eerst wordt dubbelstrengs RNA gesynthetiseerd met een sequentie die complementair is aan het gen waarop wordt gericht. Er kunnen verschillende soorten dubbelstrengs RNA worden gebruikt, waaronder kort interfererend RNA (siRNA) en klein haarspeld-RNA (shRNA). shRNA is een streng RNA die is omgevouwen - waardoor een dubbelstrengs RNA ontstaat met aan één kant een haarspeldlus - en is een voorloper van siRNA.

Het dubbelstrengs RNA wordt dan geïntroduceerdovergedragen in cellen door methoden zoals injectie of aflevering door vectoren, zoals gemodificeerde virussen. Als shRNA wordt gebruikt, splitsen RNase-enzymen in de cel, zoals Dicer, het op tot het kortere siRNA, waarbij de haarspeldlus wordt verwijderd.

Het siRNA bindt zich vervolgens aan het enzym Argonaute, dat deel uitmaakt van een complex genaamd RISC (RNA-geïnduceerd silencing-complex). Hier scheiden de twee strengen van het siRNA zich. De ene zweeft weg terwijl de andere, de zogenaamde geleidestreng, aan RISC vast blijft zitten. Het wordt de geleidestreng genoemd omdat dit de streng is die zich via complementaire basenparing aan het mRNA bindt, waardoor de hele RISC naar het mRNA wordt gebracht. Deze binding is zeer specifiek omdat het siRNA gewoonlijk is ontworpen om volledig complementair te zijn met het beoogde mRNA. Argonaute splitst en breekt vervolgens het mRNA af, waardoor het niet wordt omgezet in eiwitten, waardoor het gen effectief tot zwijgen wordt gebracht.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter