siRNA, der står for lille interfererende ribonukleinsyre, er en klasse af dobbeltstrengede RNA-molekyler. Det er undertiden kendt som kort interfererende RNA eller lyddæmpende RNA.
Lille interfererende RNA (siRNA) er små stykker dobbeltstrenget (ds) RNA, normalt ca. 21 nukleotider lange, med 3 '(udtalt tre-primet) overhæng (to nukleotider) i hver ende, der kan bruges til at "interferere" med translationen af proteiner ved at binde til og fremme nedbrydningen af messenger-RNA (mRNA) ved specifik sekvenser.
siRNA-funktion
Før du dykker ned i hvad nøjagtigt siRNA er (ikke at forveksle med miRNA), er det vigtigt at kende funktionen af RNA'er. Ribonukleinsyre (RNA) er en nukleinsyre, der findes i alt levende celler og fungerer som en messenger med instruktioner fra DNA til styring af syntesen af proteiner.
I vira kan RNA og DNA bære information.
Dermed forhindrer siRNA'er produktionen af specifikke proteiner baseret på nukleotidsekvenserne af deres tilsvarende mRNA. Processen kaldes RNA-interferens (RNAi) og kan også kaldes siRNA-lyddæmpning eller siRNA-knockdown.
Hvor de kommer fra
siRNA anses generelt for at være stammet fra længere strenge af eksogent voksende eller stammende uden for en organisme (RNA, der optages af cellen og gennemgår yderligere behandling).
RNA kommer ofte fra vektorer, såsom vira eller transposoner (et gen, der kan ændre positioner i et genom). Disse har vist sig at spille en rolle i antiviralt forsvar, nedbrydning af overproduceret mRNA eller mRNA, hvortil translation er blevet aborteret, eller forhindrer forstyrrelse af genomisk DNA ved hjælp af transposoner.
Hver siRNA-streng har en 5 '(fem-prime) phosphatgruppe og en 3' hydroxyl (OH) gruppe. De er produceret af dsRNA eller hårnåle-loopet RNA, der, efter at de er kommet ind i en celle, er delt med et RNase III-lignende enzym, kaldet Dicer, ved hjælp af RNase eller restriktionsenzymer.
SiRNA inkorporeres derefter i et multi-underenheds proteinkompleks kaldet RNAi-induceret lyddæmpekompleks (RISC). RISC "søger" et passende mål-mRNA, hvor siRNA derefter afvikles og, antages antisensen streng dirigerer nedbrydning af den komplementære streng af mRNA ved anvendelse af en kombination af endo- og exonuclease enzymer.
Medicinske og terapeutiske anvendelser
Når en pattedyrscelle står over for et dobbeltstrenget RNA, såsom en siRNA, kan den fejle den som et viralt biprodukt og indlede en immunrespons. Derudover kan introduktionen af en siRNA forårsage utilsigtet off-targeting, hvor andre ikke-truende proteiner også kan blive angrebet og slået ud.
Introduktion af for meget siRNA i kroppen kan resultere i ikke-specifikke begivenheder på grund af medfødt immunrespons aktivering, men i betragtning af evnen til at slå ethvert gen af interesse har siRNA'er potentialet for mange terapeutiske anvendelser.
Mange sygdomme kan potentielt behandles ved at hæmme genekspression ved kemisk at modificere siRNA'er for at forbedre deres terapeutiske egenskaber. Nogle egenskaber, der kan forbedres, er:
- Forbedret aktivitet
- Forøget serumstabilitet og færre off-target
- Nedsat immunologisk aktivering
Derfor er designet af syntetisk siRNA til terapeutisk brug blevet et populært mål for mange biofarmaceutiske virksomheder.
En detaljeret database med al sådan kemisk modifikation kurateres manuelt kl siRNAmod, en manuelt kurateret database med eksperimentelt validerede kemisk modificerede siRNA'er.