Una mirada a pequeños ARN interferentes y usos en investigación de genética molecular
ARNip, que significa ácido ribonucleico interferente pequeño, es una clase de moléculas de ARN de doble cadena. A veces se conoce como ARN de interferencia corto o ARN silenciador.
Antes de sumergirse en lo que exactamente es el ARNsi, es importante conocer la función de los ARN. El ácido ribonucleico (ARN) es un ácido nucleico presente en todas las células vivas y actúa como un mensajero que lleva instrucciones del ADN para controlar la síntesis de proteínas (nota: en algunos virus, el ARN en lugar del ADN también contiene la información genética).
Los pequeños ARN interferentes (ARNip) son pequeñas piezas de ARN bicatenario (ds), generalmente de alrededor de 21 nucleótidos de largo, con salientes de 3 '(2 nucleótidos) en cada extremo que pueden usarse para "interferir" con la traducción de proteínas uniéndose y promover la degradación del ARN mensajero (ARNm) en secuencias específicas.
Al hacerlo, el siRNA evita la producción de proteínas específicas basadas en las secuencias de nucleótidos de su correspondiente mRNA. El proceso se llama interferencia de ARN (ARNi), y también se puede denominar silenciamiento de ARNip o inhibición de ARNsi.
De dónde vienen
siRNA generalmente se considera que provienen de hebras más largas de crecimiento exógeno o que se originan desde fuera de un organismo) RNA que es absorbido por la célula y se somete a un procesamiento posterior.
El ARN a menudo proviene de vectores , como virus o transposones, y se ha encontrado que desempeñan un papel en la defensa antiviral, degradación del ARNm o ARNm sobreproducidos para el que se ha abortado la traducción, y prevención de la disrupción del ADN genómico mediante transposones.
Cada cadena de ARNsi tiene un grupo fosfato en 5 'y un grupo hidroxilo en 3' (OH). Se producen a partir de dsARN o ARN en horquilla con bucles que, después de entrar en una célula, se divide por una enzima similar a la RNasa III, llamada Dicer , usando RNasa o enzimas de restricción . El siRNA se incorpora luego en un complejo de proteínas de múltiples subunidades llamado complejo de silenciamiento inducido por RNAi (RISC).
RISC "busca" un ARNm diana apropiado, donde el ARNsi se desenrolla y, se cree, la cadena antisentido dirige la degradación de la cadena complementaria de ARNm, usando una combinación de enzimas endo y exonucleasa.
Usos médicos y terapéuticos
Cuando una célula de mamífero se enfrenta con un ARN bicatenario tal como un ARNsi, puede confundirlo como un subproducto viral e iniciar una respuesta inmune. Además, la introducción de un siRNA puede provocar un ataque involuntario involuntario en el que otras proteínas no amenazantes también pueden ser atacadas y noqueadas.
La introducción de demasiados siRNA en el cuerpo puede dar como resultado eventos inespecíficos debido a la activación de la respuesta inmune innata, pero dada la capacidad de vencer a cualquier gen de interés, los siRNA tienen el potencial para muchos usos terapéuticos.
Al modificar químicamente siRNAs para mejorar sus propiedades terapéuticas, tales como:
- actividad mejorada
- aumento de la estabilidad sérica y menos objetivos fuera de objetivos
- disminución de la activación inmunológica
Muchas enfermedades pueden tratarse potencialmente inhibiendo la expresión génica. Por lo tanto, el diseño de siRNA sintético para usos terapéuticos se ha convertido en un objetivo popular de muchas compañías biofarmacéuticas.
Una base de datos detallada de todas estas modificaciones químicas se cura manualmente en siRNAmod, una base de datos curada manualmente de siRNAs modificados químicamente y experimentalmente validados.
Fuentes:
Tsai, CS Biomacromoléculas: Introducción a la estructura, función e informática. Wiley-Liss, 2007.
Whitehead, KA; Dahlman, JE; Langer, RS; Anderson, DG (2011). "¿Silenciamiento o estimulación? Entrega de siRNA y el sistema inmune". Revisión anual de ingeniería química y biomolecular 2 : 77-96.
Alekseev OM, Richardson RT, Alekseev O, O'Rand MG (2009). "Análisis de los perfiles de expresión génica en células HeLa en respuesta a la sobreexpresión o la depleción de NASP mediada por ARNsi". Biología Reproductiva y Endocrinología: 45.