Um olhar sobre o RNA Interferente Pequeno e os Usos na Pesquisa de Genética Molecular
O siRNA, que significa ácido ribonucléico de interferência pequena, é uma classe de moléculas de RNA de fita dupla. Às vezes é conhecido como RNA interferente curto ou silenciamento de RNA.
Antes de mergulhar no que é exatamente o siRNA, é importante conhecer a função dos RNAs. Ácido ribonucléico (RNA) é um ácido nucléico presente em todas as células vivas e atua como um mensageiro carregando instruções do DNA para controlar a síntese de proteínas (note: em alguns vírus, o RNA, ao invés de DNA, carrega a informação genética também).
ARN interferente pequeno (siRNA) são pequenos pedaços de RNA de cadeia dupla (ds), geralmente com cerca de 21 nucleotídeos de comprimento, com 3 'saliências (2 nucleotídeos) em cada extremidade que podem ser usados para "interferir" na tradução de proteínas por ligação e promover a degradação do RNA mensageiro (mRNA) em seqüências específicas.
Ao fazê-lo, o siRNA previne a produção de proteínas específicas baseadas nas sequências nucleotídicas do seu correspondente mRNA. O processo é chamado de RNA de interferência (RNAi), e também pode ser referido como silenciamento siRNA ou knockdown siRNA.
De onde eles vêm
O siRNA é geralmente considerado como tendo vindo de filamentos mais longos de crescimento exógeno ou originado de fora de um organismo) RNA que é absorvido pela célula e sofre processamento adicional.
O RNA muitas vezes vem de vetores , como vírus ou transposons, e foi encontrado para desempenhar um papel na defesa antiviral, degradação de mRNA ou mRNA superproduzidos para os quais a tradução foi abortada, e prevenir a ruptura do DNA genômico por transposons.
Cada cadeia de siRNA tem um grupo fosfato 5 'e um grupo hidroxilo (OH) 3'. Eles são produzidos a partir de dsRNA ou RNA em gancho que, após a entrada em uma célula, é dividido por uma enzima semelhante à RNase III, chamada Dicer , usando RNase ou enzimas de restrição . O siRNA é então incorporado a um complexo proteico de múltiplas subunidades chamado complexo silenciador induzido por RNAi (RISC).
RISC "procura" um mRNA alvo apropriado, onde o siRNA então desenrola e, acredita-se, a cadeia anti-sentido dirige a degradação da cadeia complementar de ARNm, utilizando uma combinação de enzimas de endonuclease e exonuclease.
Usos Médicos e Terapêuticos
Quando uma célula de mamífero é confrontada com um RNA de cadeia dupla, como um siRNA, pode confundi-lo como um subproduto viral e iniciar uma resposta imune. Além disso, a introdução de um siRNA pode causar um direcionamento indesejado quando outras proteínas não ameaçadoras também podem ser atacadas e eliminadas.
Introduzir muito siRNA ao corpo pode resultar em eventos inespecíficos devido à ativação de respostas imunes inatas, mas dada a capacidade de vencer qualquer gene de interesse, os siRNAs têm o potencial para muitos usos terapêuticos.
Modificando quimicamente os siRNAs para melhorar suas propriedades terapêuticas, tais como:
- atividade aprimorada
- aumento da estabilidade do soro e menos alvos
- diminuição da ativação imunológica
Muitas doenças podem potencialmente ser tratadas pela inibição da expressão gênica. Portanto, o design de siRNA sintético para usos terapêuticos tornou-se um objetivo popular de muitas empresas biofarmacêuticas.
Um banco de dados detalhado de todas essas modificações químicas é curado manualmente em siRNAmod, um banco de dados curado manualmente de siRNAs quimicamente modificados experimentalmente validados.
Fontes:
Tsai, CS Biomacromolecules: Introdução à estrutura, função e informática. Wiley-Liss, 2007.
Whitehead, KA; Dahlman, JE; Langer, RS; Anderson, DG (2011). "Silenciamento ou Estimulação? Entrega de SiRNA e o Sistema Imunológico". Revisão Anual de Engenharia Química e Biomolecular 2 : 77-96.
Alekseev OM, RT Richardson, Alekseev O, O'Rand MG (2009). "Análise de perfis de expressão gênica em células HeLa em resposta à superexpressão ou deplecção de NASP mediada por siRNA". Biologia Reprodutiva e Endocrinologia: 45.