siRNA, čo je skratka pre malé interferujúce ribonukleové kyseliny, je trieda dvojvláknových molekúl RNA. To je niekedy známe ako krátka interferujúca RNA alebo umlčacia RNA.
Malé interferujúce RNA (siRNA) sú malé kúsky dvojvláknovej (ds) RNA, obvykle dlhé asi 21 nukleotidov, s presahmi 3 '(výrazné tri prvočísla) (dva nukleotidy) na každom konci, ktorý môže byť použitý na "interferenciu" s transláciou proteínov väzbou a podporou degradácie messengerovej RNA (mRNA) na špecifickom sekvencie.
Funkcia siRNA
Pred ponorením do toho, čo presne siRNA je (nemýliť sa miRNA), je dôležité poznať funkciu RNA. Ribonukleová kyselina (RNA) je nukleová kyselina prítomná vo všetkých živé bunky a pôsobí ako posol prenášajúci pokyny z DNA na riadenie syntézy proteíny.
Vo vírusoch môžu RNA a DNA prenášať informácie.
Pritom siRNA bránia produkcii špecifických proteínov založených na nukleotidových sekvenciách ich zodpovedajúcich mRNA. Tento proces sa nazýva RNA interferencia (RNAi) a môže sa tiež označovať ako umlčanie siRNA alebo knockdown siRNA.
Odkiaľ pochádzajú
Všeobecne sa predpokladá, že siRNA pochádza z dlhších reťazcov exogénneho pestovania alebo pochádzajúcich z vonkajšej časti organizmu (RNA, ktorá je absorbovaná bunkou a podlieha ďalšiemu spracovaniu).
RNA často pochádza vektory, ako sú vírusy alebo transpozóny (gén, ktorý môže meniť polohy v genóme). Zistilo sa, že hrajú úlohu pri antivírusovej obrane, degradácii nadmerne produkovanej mRNA alebo mRNA, pre ktorú bola translácia prerušená, alebo pri prevencii narušenia genómovej DNA transpozónmi.
Každé vlákno siRNA má 5 '(5-prvú) fosfátovú skupinu a 3' hydroxylovú (OH) skupinu. Vyrábajú sa z dsRNA alebo RNA so slučkovou slučkou, ktorá sa po vstupe do bunky štiepi enzýmom podobným RNase III, ktorý sa nazýva Dicer, pomocou RNázy alebo reštrikčné enzýmy.
SiRNA sa potom inkorporuje do proteínového komplexu s viacerými podjednotkami, ktorý sa nazýva RNAi-indukovaný tlmiaci komplex (RISC). RISC „vyhľadáva“ vhodnú cieľovú mRNA, kde siRNA potom odvíja a, ako sa predpokladá, antisense vlákno riadi degradáciu komplementárneho vlákna mRNA pomocou kombinácie endo- a exonukleázy enzýmy.
Lekárske a terapeutické použitie
Ak je cicavčia bunka konfrontovaná s dvojreťazcovou RNA, ako je napríklad siRNA, môže ju zameniť za vírusový vedľajší produkt a iniciovať imunitnú odpoveď. Okrem toho zavedenie siRNA môže spôsobiť neúmyselné off-zacielenie, kde môžu byť tiež napadnuté a vyradené aj iné neohrozujúce proteíny.
Zavedenie príliš veľkého množstva siRNA do tela môže viesť k nešpecifickým udalostiam v dôsledku vrodenej imunitnej reakcie aktivácie, ale vzhľadom na schopnosť poraziť akýkoľvek požadovaný gén, siRNA majú potenciál pre mnoho terapeutické použitie.
Mnoho chorôb je možné liečiť inhibíciou génovej expresie, chemickou modifikáciou siRNA, aby sa zlepšili ich terapeutické vlastnosti. Niektoré vlastnosti, ktoré by sa mohli vylepšiť, sú:
- Vylepšená činnosť
- Zvýšená stabilita séra a menej mimo cieľ
- Znížená imunologická aktivácia
Návrh syntetickej siRNA na terapeutické použitie sa preto stal populárnym cieľom mnohých biofarmaceutických spoločností.
Podrobná databáza všetkých takýchto chemických modifikácií je ručne kurovaná na adrese siRNAmod, ručne spravovaná databáza experimentálne validovaných chemicky modifikovaných siRNA.