RNA interference

RNA interference je proces, při kterém interferují (párují se) nekódující molekuly RNA s cílovými úseky mRNA, což má za následek zabránění genové exprese těchto mRNA. Zkráceně se takovýto proces nazývá též RNAi. Řadíme ho mezi posttranksripční mechanismy genové exprese. Většina eukaryotických organismů je schopna RNA interference, poprvé byl tento proces prostudován u hlístice C. elegans. ^[1]

Mechanism of RNA interference

Dráhy RNA interference[upravit | editovat zdroj]

Schopnost RNAi je založena na několika dějích. Nejdříve v buňce musí docházet k tvorbě malých nekódujících (interferujících) molekul RNA, což mohou být siRNA (short interfering RNA) nebo microRNA (miRNA). Tyto molekuly prochází různými úpravami než dosáhnou své konečné podoby. Poté se mohou siRNA nebo miRNA začlenit do ribonukleových částic. V ribonukleové částici pak musí dojít k další úpravě těchto nekódujících RNA. miRNA či siRNA je rozpletena ze své dvouvláknové podoby, jedno z vláken je degradováno a druhé zůstává součástí ribonukleové částice. Takovýto komplex (ribonukleová částice s jednovláknovou siRNA či miRNA) se nazývá RISC. Komplex RISC je pak připraven k vybrání cílové sekvence mRNA, která je komplementární k interferující RNA. Po navázání RISC komplexu na cílovou mediátorovou RNA, dojde k interferenci mezi miRNA či siRNA s vláknem mRNA, což má za následek zabránění následné exprese mRNA. Interakce mezi interferující nekódující molekulou RNA a mRNA může mít za následek buď úplnou degradaci cílové mRNA (v případě, že RISC páruje dokonale se sekvencí mRNA) nebo pokud k sobě RISC se sekvencí cílové mRNA nepárují dokonale, dojde k jejich trvalému spojení a tím i zabránění jakékoli translace mRNA. ^[2]

Interference krok za krokem[upravit | editovat zdroj]

Vstup virové dsRNA / uměle vytvořené dsRNA do buňky
dsRNA je rozštěpena specifickou endonukleasou DICER (kódována genem DICER1, z rodiny RNáz III.) ^[1] na malé dvouřetězcové molekuly o sekvenci cca 21bp
Molekula siRNA je rozvinuta do dvou vláken, z nichž jedno je degradováno
Dochází k tvorbě RISC (RNA-induced silencing complex) komplexu = siRNA + protein Argonaut
RISC se pomocí komplementarity řetězce siRNA naváže na molekulu mRNA, kterou díky své endonukleasové aktivitě rozštěpí a znemožní tak translaci

miRNA jsou ss molekuly RNA, které jsou transkribovány v buňce. Díky jejich vlásenkovité struktuře, která připomíná dsRNA, může být DICERem rozpoznána a spolu s ním zapojena do RNA interference.

Využití[upravit | editovat zdroj]

RNAi je využívána zejména při zneškodňování dsRNA virových částic, které napadají buňku. Díky schopnosti potlačit translaci se interference využívá v genetickém inženýrství.

Odkazy[upravit | editovat zdroj]

Související články[upravit | editovat zdroj]

RNA
miRNA

Externí odkazy[upravit | editovat zdroj]

RNAi Discovered – YouTube video vysvětlení (anglicky)

https://vydavatelstvi-old.vscht.cz/knihy/uid_es-002/ebook.html?p=rna-interference

https://en.wikipedia.org/wiki/RNA_interference?wprov=sfti1

Literatura[upravit | editovat zdroj]

↑ SNUSTAD D a SIMMONS MICHAEL J. Genetika. Vyd. 1. Brno: Masarykova univerzita, 2009, xxi, 871 s.
↑ SLABÝ ONDŘEJ a SVOBODA MAREK. MikroRNA v onkologii. 1. vyd. Praha: Galén, c2012, xvii, 324 s.

[1] SNUSTAD D a SIMMONS MICHAEL J. Genetika. Vyd. 1. Brno: Masarykova univerzita, 2009, xxi, 871 s.

[2] SLABÝ ONDŘEJ a SVOBODA MAREK. MikroRNA v onkologii. 1. vyd. Praha: Galén, c2012, xvii, 324 s.

[1]

[2]