11.9:
الاحماض النووية الريبوزية المتداخلة الصغيرة
11.9:
الاحماض النووية الريبوزية المتداخلة الصغيرة
الحمض النووي الريبي المتداخل الصغير ، أو siRNAs ، عبارة عن جزيئات RNA تنظيمية قصيرة يمكنها إسكات الجينات بعد النسخ ، بالإضافة إلى مستوى النسخ في بعض الحالات. تعتبر siRNAs مهمة لحماية الخلايا من العدوى الفيروسية وإسكات الجينات القابلة للنقل العناصر.
في السيتوبلازم ، تتم معالجة siRNA من RNA مزدوج الشريطة ، والذي يأتي إما من نسخ الحمض النووي الداخلي أو من مصادر خارجية مثل الفيروسات. يتم بعد ذلك شق هذا الحمض النووي الريبي مزدوج الشريطة بواسطة النوكلياز الريبي المعتمد على ATP ، Dicer ، إلى 21-23 شظايا طويلة من النوكليوتيدات مع اثنين من النوكليوتيدات المتدلية في كلا الطرفين. ثم يتم تحميل هذا siRNA على بروتين آخر ، أرغونوت. يحتوي أرغونوت على أربعة مجالات مختلفة & # 8211 ؛ N-نهاية ، PAZ ، منتصف ، و PIWI. يحتوي مجال PIWI الخاص به على نشاط RNase الذي يمكّن الأرغونوت من شق mRNA الهدف. ثم يرتبط مركب أرغونوت-siRNA بهليكس والبروتينات الأخرى لتشكيل مجمع إسكات الحمض النووي الريبي (RISC). في RISC ، يتم فصل خصلة الإحساس عن الخيط المضاد ، أو خيط التوجيه ، والذي يُعتقد أنه يتم تحفيزه بواسطة هيليكيس. يتحلل خيط الإحساس في السيتوبلازم ، ويوجه الخيط الإرشادي RISC نحو هدف تكميلي مرنا.
يتم تحديد مصير mRNA الهدف من خلال ما إذا كان دليل mRNA يُظهر الاقتران الأساسي الأمثل أو دون الأمثل مع mRNA الهدف. إذا أظهر حبلا الدليل الاقتران الأساسي الأمثل مع mRNA الهدف ، فسيتم شق mRNA المستهدف بواسطة أرغونوت. ثم يتم إعادة استخدام مجمع RISC مرة أخرى لاستهداف mRNA آخر. في المقابل ، إذا أظهر حبلا الدليل اقترانًا أساسيًا دون المستوى الأمثل مع خيط mRNA المستهدف ، فلن يشق أرغونوت الحمض النووي الريبوزي. بدلاً من ذلك ، سيؤدي ذلك إلى توقيف متعدّي لأن مجمع RISC سيعوق ربط الريبوسوم وانتقاله. يتم بعد ذلك توجيه mRNAs إلى هيئات المعالجة (الأجسام P) حيث تتحلل تدريجيًا. في النواة ، يمكن لـ siRNA إسكات عناصر الحمض النووي القابلة للنقل وبالتالي منع إدخالها العشوائي غير المرغوب فيه والخطير في الجينوم.
تطبيقات siRNA
نظرًا لأن siRNA يسكت جينات معينة ، فإن له تطبيقات مهمة في كل من أبحاث البيولوجيا الجزيئية والتطبيقات العلاجية. في البحث ، يمكن استخدامها لدراسة وظائف جينية معينة في الجسم الحي و في المختبر عن طريق إسكات هذا الجين. يمكن استخدامها أيضًا لإسكات الجينات من الفيروسات القاتلة ويمكن استخدامها كعامل فعال مضاد للفيروسات. يتم استكشاف siRNAs كعلاج محتمل للعديد من الأمراض بما في ذلك الاضطرابات العصبية مثل مرض الزهايمر والسرطانات من خلال استهداف الجينات المسببة للأمراض. يمكن استخدام siRNAs في العلاج الجيني المخصص لأنها شديدة التحديد ويمكن تصميمها بسهولة للجينات المستهدفة المختلفة. أيضًا ، تمت برمجة siRNAs العلاجية لاستهداف mRNA بدلاً من DNA ، وبالتالي هناك انخفاض كبير في مخاطر التعديل الدائم للحمض النووي. & # 160 ؛
Suggested Reading
- Dana, Hassan, Ghanbar Mahmoodi Chalbatani, Habibollah Mahmoodzadeh, Rezvan Karimloo, Omid Rezaiean, Amirreza Moradzadeh, Narges Mehmandoost et al. "Molecular mechanisms and biological functions of siRNA." International Journal of Biomedical Science: IJBS 13, no. 2 (2017): 48.
- Claycomb, Julie M. "Ancient endo-siRNA pathways reveal new tricks." Current Biology 24, no. 15 (2014): R703-R715.
- Kurreck, Jens. "siRNA efficiency: structure or sequence—that is the question." BioMed Research International 2006 (2006).
- Ryther, R. C. C., A. S. Flynt, JA 3rd Phillips, and J. G. Patton. "siRNA therapeutics: big potential from small RNAs." Gene Therapy 12, no. 1 (2005): 5-11.
- Dykxhoorn, Derek M., and Judy Lieberman. "Running interference: prospects and obstacles to using small interfering RNAs as small molecule drugs." Annu. Rev. Biomed. Eng. 8 (2006): 377-402.