РНК интерференција

Из Википедије, слободне енциклопедије
Иди на навигацију Иди на претрагу

Интерференција РНК је биолошки процес где молекули РНК инхибирају експресију гена, односно смањују синтезу протеина или неког другог генског продукта.

Увод[уреди]

Рибонуклеинска киселина (или скраћено РНК) је врста нуклеинске киселине која се састоји од ковалентно повезаних нуклеотида. Сваки нуклеотид се састоји од азотне базе, шећера – пентозе и фосфатне групе. Молекул РНК је сличан молекулу ДНК, али постоје одређене разлике. Разлика између молекула РНК и ДНК, јесте то што молекул РНК чини само један ланац, док ДНК чине два. Такође, постоји разлика и у врсти шећера и азотне базе која изграђује нуклеотид. Код молекула РНК шећер који изграђује нуклеотид се назива рибоза, док код молекула ДНК дезоксирибоза, док азотна база која изграђује нуклеотид код ДНК је тимин, а код РНК на њено место долази урацил. Постоје три основна типа РНК:

  1. информациона РНК (иРНК) – представља генетички кода синтезу полипептидних ланаца;
  2. рибозомска РНК (рРНК) – представља саставни део рибозома и нуклеолуса (једарцета) и
  3. транспортна РНК (тРНК) – представља преводиоца генетичког кода у процесу биосинтезе полипептида.[1]

Утицај РНК интерференције[уреди]

РНК интерференција може утицати на:

1. инхибицију транслације;

2. деструкција РНК и

3. транскрипционо утишавање промотора за циљну РНК.

Типови[уреди]

Два типа малих некодирајућих РНК које су централне за РНК интерференцију су – мала интерферирајућа РНК (сиРНК) и микроРНК (миРНК). Кратке дволанчане РНК (стРНК) су откривене у експерименталним условима деведесетих година 20. века, тако што је једна врста ваљкастих црва третирана дволанчаним РНК молекулима. Њихова улога се огледа у регулацији многих физиолошких функција адултних црва. Такође, стРНК је откривена и код биљака где се њихова улога огледа у томе да један ген утишава своју хомологу копију. Осим тога, РНК интерференција код биљака има улогу и у деструкцији РНК молекула који се налази у вирусима. Механизам на који функционише РНК интерференција је слична, без обзира на врсту мале РНК.

Праћење и анализа[уреди]

РНК интерференцију је могуће пратити и анализирати у експрименталним условима. Када унесемо одговарајћу количину молекула дволанчане РНК у цитоплазму ћелије, ови молекули долазе у контак са ензимом Дицер који их сече на фрагменте величине 23 нуклеотида. Ове мале дволанчане РНК које су настале у овом процесу се називају сиРНК. Ове мале интерферирајуће РНК (сиРНК) имају функцију у одбрани од вируса, контроли транспозона и регулацији експресије гена.

Даље, ове сиРНК ступају у контакт са РИСЦ комплексом, односно комплексом различитих протеина од којих један припада Аргонаут фамилији и за кога се верује да интерагује са молекулом РНК. Тада долази до денатурације дволанчане сиРНК на АТП завистан начин. Након денатурације, један ланац сиРНК селективно се инкорпорира у РИСЦ комплекс.

Активирани РИСЦ једноланчаном РНК врши инхибицију експресије:

1. инхибицијом транслације хомологе иРНК;

2. деструкцијом хомологе иРНК и

3. директом блокадом експресије гена модификацијом хроматина.

За ефикасну активацију РИСЦ комплекса и инхибицију експресије је показано, да је довљна и мала количина дволанчане РНК. Сматра се да је за механизам који лежи у основи ове ефикасности одговорна РНК – зависна РНК полимераза која може бити саставни део РИСЦ комплекса.[2]

Микро РНК (миРНК)[уреди]

Друга врста малих РНК, односно микроРНК (миРНК) идентификована је код биљака, ваљкастих црви (лат. Ц. елеганс) сисара и човека. Механизам на који начин микроРНК врши инхибицију експресије гена је слична као и код сиРНК. Величина микроРНК износи 21-22, а настају од прекурсора. Анализа генома на ваљкастим црвима показала је да прекурсоре микроРНК кодира 120 гена. Код човека тај број износи 250 гена. Експремирају се на регулисани начин, а њихови таргети су углавном иРНК које се кодирају протеине са важном функцијом у току развића. Прекурсорна микроРНК се обрађује у једру под дејством ензима Дросха. Пре-миРНК се транспортује из једра у цитоплазму помоћу нуклео-цитоплазматског карго протеина где постаје мета Дицер ензима. Формирани миРНК дуплекси активирају РИСЦ комплекс који врши утишавање ескпресије гена.

Закључак[уреди]

За откриће феномена РНК интерференције, заслужан су Ендри З. Фаир, амерички професор патологије и генетике и Каигн Ц. Мело. Такође, 2006. године њихово откриће је награђено Нобеловом наградом за физиологију и медицину. Данас, РНК интерференција представља основ нових истраживања генске – антисенс терапије хуманих обољења. Примарно, то се односи на малигне болести и вирусне инфекције (ХИВ, Хепатитис Б, Хепатитис Ц, итд).[3]

Референце[уреди]

  1. ^ Молекуларна генетика, Горан Брајушковић, Биолошки факултет Универзитета у Београду, Београд, 2010
  2. ^ Основи молекуларне биологије, Гордана Матић, Биолошки факултет Универзитета у Београду, Београд, 2006
  3. ^ Семинар биомедицине ИС Петница, Фебруар 2018, Петар Попић

Спољашње везе[уреди]