ดูอาร์เอ็นเอแทรกแซงขนาดเล็กและการใช้ประโยชน์ในการวิจัยทางพันธุกรรมของโมเลกุล
siRNA ซึ่งย่อมาจาก Ribonucleic Acid ขนาดเล็กเป็นชั้นของโมเลกุล RNA แบบคู่ขนาน บางครั้งเรียกว่า RNA รบกวนชั่วคราวหรือ RNA เงียบ
ก่อนที่จะดำน้ำในสิ่งที่แน่นอน siRNA คือสิ่งสำคัญคือต้องรู้หน้าที่ของ RNAs กรด Ribonucleic (RNA) เป็นกรดนิวคลีอิกที่มีอยู่ในเซลล์ที่มีชีวิตทั้งหมดและทำหน้าที่เป็นตัวส่งข้อความจากดีเอ็นเอเพื่อควบคุมการสังเคราะห์โปรตีน (หมายเหตุ: ในไวรัสบางตัว RNA มากกว่า DNA จะนำข้อมูลทางพันธุกรรมไปด้วย)
RNA ขนาดเล็กแทรกแซง (siRNA) เป็นชิ้นเล็ก ๆ ของ RNA แบบสองทาง (ds) RNA โดยปกติแล้วจะมีความยาวประมาณ 21 นิวคลีโอไทด์และมี 3 แฉก (2 นิวคลีโอไทด์) ที่ปลายแต่ละด้านซึ่งสามารถใช้ในการ "แทรกแซง" ด้วยการแปลโปรตีนโดยการจับ และการส่งเสริมการย่อยสลาย RNA ของนักส่งสาร (mRNA) ที่ลำดับเฉพาะ
ในการทำเช่นนั้น siRNA จะป้องกันไม่ให้เกิดการผลิตโปรตีนจำเพาะขึ้นอยู่กับลำดับเบสของลำดับ mRNA ของพวกเขา กระบวนการนี้เรียกว่า RNA interference (RNAi) และอาจเรียกว่า siRNA silencing หรือ siRNA knockdown
พวกเขามาจากที่ไหน
siRNA มักจะคิดว่ามาจากเส้นใยภายนอกที่ยาวขึ้นหรือเกิดจากภายนอกสิ่งมีชีวิต) RNA ซึ่งถูกนำขึ้นโดยเซลล์และผ่านการประมวลผลต่อไป
RNA มักมาจาก เวกเตอร์ เช่นไวรัสหรือ transposons และมีบทบาทในการป้องกันไวรัสการย่อยสลาย mRNA หรือ mRNA ที่ผลิตเกินไปซึ่งการแปลนี้ถูกยกเลิกและป้องกันไม่ให้เกิดการทำลายของดีเอ็นเอจีโนมโดย transposons
เส้นใยของ siRNA แต่ละอันมีกลุ่มฟอสเฟต 5 'และกลุ่มไฮดรอกซี (OH) 3' พวกเขาจะผลิตจาก dsRNA หรือสอดใส่ loopn RNA ซึ่งหลังจากเข้าเซลล์จะถูกแยกโดยเอนไซม์ RNase III เหมือนเรียก Dicer ใช้ RNase หรือ เอนไซม์ข้อ จำกัด siRNA ถูกรวมเข้าไปในโครงสร้างโปรตีน subunit หลายอันซึ่งเรียกว่า RNAi-induced silencing complex (RISC)
RISC "ค้นหา" mRNA เป้าหมายที่เหมาะสมซึ่ง siRNA จะผ่อนคลายและเชื่อกันว่าเส้นใย antisense ช่วยลดการสลายตัวของ mRNA ที่เสริมกันโดยใช้เอนไซม์เอนโดโคซัว
การใช้ทางการแพทย์และการรักษา
เมื่อเซลล์เลี้ยงลูกด้วยนมเผชิญกับ RNA แบบคู่ขนานเช่น siRNA อาจทำให้เกิดความผิดพลาดในฐานะที่เป็นผลพลอยได้ของไวรัสและเริ่มต้นการตอบสนองต่อระบบภูมิคุ้มกัน นอกจากนี้การแนะนำ siRNA อาจทำให้เกิดการออกนอกเป้าหมายโดยไม่ตั้งใจซึ่งอาจทำให้โปรตีนที่ไม่เป็นอันตรายอื่น ๆ ถูกโจมตีและเคาะออก
การแนะนำ siRNA มากเกินไปกับร่างกายอาจส่งผลให้เกิดเหตุการณ์ที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดได้เนื่องจากมีการกระตุ้นการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติ แต่ให้ความสามารถในการเอาชนะยีนที่น่าสนใจ siRNAs มีศักยภาพในการรักษาหลายวิธี
โดยการปรับเปลี่ยน siRNA เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติในการรักษาเช่น:
- กิจกรรมที่เพิ่มขึ้น
- เพิ่มความคงตัวของซีรัมและลดเป้าหมาย
- การกระตุ้นภูมิคุ้มกันลดลง
หลายโรคอาจได้รับการรักษาด้วยการยับยั้งการแสดงออกของยีน ดังนั้นการออกแบบ siRNA สังเคราะห์เพื่อการรักษาจึงกลายเป็นเป้าหมายที่เป็นที่นิยมของ บริษัท ชีวเวชภัณฑ์จำนวนมาก
ฐานข้อมูลรายละเอียดของการดัดแปลงทางเคมีดังกล่าวทั้งหมดจะถูกจัดเรียงด้วยตนเองที่ siRNAmod ซึ่งเป็นฐานข้อมูลที่ได้รับการดัดแปลงด้วยตนเองจากไซรัปที่แก้ไขโดยการทดลองทางเคมี
แหล่งที่มา:
Tsai, CS Biomacromolecules: ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับโครงสร้างการทำงานและสารสนเทศ Wiley-Liss, 2007
Whitehead, KA; Dahlman, JE; Langer, RS; Anderson, DG (2011) "Silencing หรือกระตุ้น? SiRNA การจัดส่งสินค้าและระบบภูมิคุ้มกัน" การทบทวนประจำปีของวิศวกรรมเคมีและชีวโมเลกุล 2 : 77-96
Alekseev OM, Richardson RT, Alekseev O, O'Rand MG (2009) "การวิเคราะห์รูปแบบการแสดงออกของยีนในเซลล์ HeLa เพื่อตอบสนองต่อการแสดงออกที่มากเกินไปหรือการพึ่งพา NASR ของ siRNA" ชีววิทยาการสืบพันธุ์และต่อมไร้ท่อ: 45