“O siRNA ou pequeno RNA interferente é um RNA de 22 a 25 moléculas menores de RNA com um dinucleótido na saliência de 3′, interferem na síntese de proteínas bloqueando a translação.”
A presença do RNA de duas cordas numa célula é um sinal de perigo para ela. Como os três principais tipos de RNA em nós são de corda simples.
O dsRNA não é encontrado em nossas células porque nosso material genético é DNA e não RNA. o dsRNA é material genético de alguns retrovírus assim,
Se o dsRNA estiver presente, é um sinal de infecção, isto irá infectar as células também e pode causar a morte celular.
Nota: o DNA ribossomal contém alguma quantidade de dsRNA e algumas moléculas de RNA do grampo do cabelo também.
O RNA é um tipo de ácido nucleico que está presente no núcleo de uma célula. Embora não seja um material genético em eucariotas, alguns dos vírus conhecidos como retrovírus têm RNA como seu material genético.
O DNA é material genético em todos os eucariotas e procariotas, exceto os retrovírus.
O RNA é um ácido ribonucleico composto pelo açúcar ribose em vez do açúcar desoxirribose do ADN.
Para mais detalhes, no RNA pode ler o nosso artigo sobre o RNA: RNA: Estrutura e Função
Primeiro, deixe-me resumir-lhe o RNA;
O RNA é ácido ribonucleico, tRNA, rRNA e mRNA são três tipos diferentes de RNA presentes numa célula.
O tRNA é um RNA transferido ajuda na transferência da informação para síntese de proteína, o rRNA é um RNA ribosomal localizado no ribossomo, leia a ordem de aminoácidos e o mRNA é um RNA mensageiro.
O mRNA ou RNA mensageiro tem toda a informação para codificar uma determinada proteína.
Funcionalmente, o mRNA é transcrito do DNA e traduzido para a proteína através do caminho de tradução.
O shRNA, miRNA e siRNA também algum do tipo subsidiário de RNA presente em uma pequena quantidade para a regulação da expressão gênica.
No presente artigo, vamos aprender o siRNA, sua significação e suas aplicações clínicas. Confie em mim, este artigo irá esclarecer os seus fundamentos sobre o siRNA.
Então vamos começar,
Tópicos Chave:
O pedaço menor de RNA de fio duplo tendo um dinucleótido na extremidade de 3′ que funcionalmente, degradam o mRNA e impedem a síntese de proteínas são siRNAs.
O siRNA também conhecido como pequeno ácido ribonucleico interferente ou RNA silencioso é uma molécula que impede a expressão do gene.
O processo inteiro de silenciamento do gene através do siRNA é chamado de mecanismo de interferência do RNA ou derrubamento do siRNA.
O siRNA é funcional e estruturalmente diferente dos outros tipos de RNAs.
De um modo geral, os outros RNAs são de cadeia simples e compostos por uma longa cadeia de polinucleotídeos.
No outro lado,
O siRNA é de cordão duplo, curto e de 20 a 25 nucleótidos de comprimento.
A fonte do siRNA é exógena.
Funcionalmente, ele bloqueia a expressão gênica.
Parte de todos estes, um dos personagens únicos do siRNA é a presença da saliência de 3′ OH dinucleotide. Veja a figura,
A estrutura do siRNA tem um fio guiado, um fio passageiro e a saliência do dinucleótido nas 3 extremidades.
O siRNA é uma estrutura de duplo fio, em que um fio é conhecido como fio guia e outro é chamado de fio passageiro. Também é chamada de fio de sentido e fio antisenso, respectivamente.
No ano de 1999, David Baulcombe e colegas de trabalho explicaram o papel do siRNA na modificação pós-transcricional.
A função do siRNA:
A principal função do siRNA é proteger a célula dos ataques de mRNA exógeno.
Funcionalmente, o siRNA degrada o mRNA em crescimento (exógeno e endógeno) e pára a expressão gênica.
A origem do siRNA é exógena, ele veio das infecções virais.
As células eucarióticas têm um sistema de defesa muito bom chamado interferência do RNA.
Agora vamos entender todo o mecanismo em detalhe,
Interferência do RNAi muitas vezes denotada como RNAi é um processo biológico para degradação do mRNA e subsequente silenciamento do gene.
Em 1998, Fogo e Mello desdobram o mecanismo de interferência do RNA. O papel do siRNA na interferência do RNA foi descoberto em 1999.
A partir do momento em que o retrovírus infecta uma célula que insere o seu dsRNA na nossa célula.
A proteína especializada chamada Dicer com um ião tetrâmero de manganês corta ou cliva o dsRNA em pedaços menores.
Um tipo especial de RNase, o dicer cliva o RNA é uma moda que produz a saliência do dinucleotide.
Estes fragmentos menores de dsRNA são incorporados no complexo proteico com múltiplas subunidades e formam o complexo silencioso induzido pelo RNAi, RISC.
O RISC encontra o alvo mRNA apropriado e o clivou por uma combinação de atividade endo e exonuclease.
Estes dsRNAs menores são de ~22 a 25 basepair de comprimento, chamados de pequeno RNA interferente ou siRNA.
O siRNA também tem o grupo fosfato na extremidade de 5′.
Tal como discutimos, tem a saliência dinucleotídica. Acredita-se que a saliência dos dinucleotídeos seja originada devido à atividade dos íons manganês presentes no dicer.
O fio guiado de siRNA guia o complexo proteico para encontrar a seqüência complementar de dsRNA presente em uma célula, uma vez reconhecido, ele é clivado e destruído.
Desta forma, o mecanismo natural de defesa da interferência do RNA defende a célula da infecção viral através do siRNA.
Simplesmente, ele também pode destruir o mRNA de nós encontrando o mRNA complementar, assim ele modifica as propriedades do cromossomo alterando o perfil epigenético do genoma.
Aplicações do siRNA:
O mecanismo actual está activamente presente em quase todos os eucariotas e funciona contra infecções virais.
Actualmente, os cientistas estão a usar este conhecimento para silenciar e parar a expressão do gene para usos terapêuticos.
Os cientistas estão agora a sintetizar as moléculas artificiais de siRNA específicas para o mRNA de um gene que desejam bloquear.
O uso do vetor viral baseado em métodos artificiais de transferência não-viralvares, o siRNA pode ser inserido na célula.
Ler mais sobre a entrega de genes baseados em vetores virais e não-virais: Terapia Genética: Tipos, Vectores , Processo, Aplicações e Limitações
O mRNA alvo é destruído e a síntese proteica é regulada por este mecanismo.
Os cientistas estão agora a tentar usar o método de silenciamento do gene mediado pelo siRNA para genes causadores de cancro.
O método mediado de siRNA é usado no método de eliminação de genes e no método de eliminação de genes para suprimir a expressão gênica.
É usado na validação do alvo.
Também é usado na análise de vias e identificações de vias como citocinese, sinalização de insulina e mecanismo de defesa celular, etc.
Outros, É aplicável no estudo da redundância genética e estudos funcionais do gene.
A terapia do siRNA mediado por nanopartículas à base de carbono e não de carbono é utilizada no fornecimento do medicamento ao cérebro.
Desafios no siRNA:
A interferência do RNA pelo siRNA é uma abordagem nova, os pesquisadores não estão muito conscientes de como usá-lo, numerosos problemas associados ao uso do siRNA na terapêutica,
A nuclease presente no plasma e no tecido degrada as moléculas estranhas de siRNA oligo, entretanto, o siRNA via nanopartículas mostrou alguns resultados promissores, como declaramos na seção acima.
Outras vezes, o efeito da presente terapia é menor e mais específico para os tecidos, portanto é restrito aos locais localizados.
Por causa do seu maior tamanho, é muito difícil passá-lo através da membrana celular, embora os nano-vectores possam transferir o siRNA de forma eficaz.
O alvo do siRNA é um dos maiores desafios é a pesquisa do siRNA, pois ele também degrada outros mRNAs.
É muito difícil usar o siRNA para as aplicações terapêuticas agora, por causa desses desafios, apesar disso, ele será aplicável no futuro.
Exemplo de siRNA terapêutico:
| SM2181 | AUCUGAAGAAGGAGAAAAAATT | UCCUUUUUUUCUUCGAAUTT | 2% de inibição do mRNA | 0.3 nM |
| SM2172 | AUCUGAAGAAGGAGAAAAAATT | UUUUUUCUCCUUUUCAGAUTT | 88 % de inibição do mRNA alvo | 0.3 nM |
Agora, estes são os dois exemplos do siRNA com o fio de sentido e o fio de anti-senso, um com a atividade mais alta e outro com a atividade mais baixa. Também, a tabela mostra a concentração de siRNA.
Os dados para o siRNA estão agora disponíveis em siRNAmod.
- DNA story: A estrutura e função do DNA
- RNA: Estrutura e função
Conclusão:
siRNA terapias mediadas são uma das ferramentas mais promissoras para os campos biofarmacêuticos. A especificidade é um dos maiores obstáculos nos últimos dias, embora possa ser uma ferramenta de diagnóstico para o tratamento de doenças como o cancro no futuro.
Poisos vetores virais e não-virais, tais como os sistemas de fornecimento mediados por lipídios, peptídeos, oligo-baseados e polímeros estão agora disponíveis para o siRNA, cada método tem algumas limitações.