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Mecanismo de RNAi

Por Jeyashree Sundaram, MBA

A interferência do RNA (RNAi) é um processo biológico que iniba a expressão de genes do alvo nas pilhas dos animais, das plantas, e dos fungos, e daqui, pesquisadores chama este silêncio do gene do processo.

Crédito: ibreakstock/Shutterstock.com

RNAi é observado na maior parte nas pilhas eucarióticas, onde o RNA encalhado dobro (dsRNA) é usado para (RNA em nível) o silêncio transcricional (gene em nível) e cargo-transcricional do gene. O silêncio do gene impede a síntese da proteína, e ajuda-à impedir cancros, infecções virais, e doenças neurodegenerative.

Funções de RNAi

A interferência do RNA ocorre quando um dsRNA longo é introduzido artificial ou naturalmente na pilha.

O dsRNA é fendido em fragmentos pequenos do RNA tais como o microRNA (miRNA) e do RNA de interferência simples (siRNA) por Dicer; uma enzima do endoribonuclease que seja baseada na origem longa do dsRNA e possa ser exógena e endógena.

Dobre RNAs encalhado pode ser produzido pela polimerase de RNA RNA-dependente (RdRP), transcrição bidireccional que envolve elementos transposable, ou artificial no laboratório.

O processo de gene que silencia com RNAi ocorre em duas fases.

Fase uma: iniciação

A fase da iniciação envolve a geração de siRNA que é processado então pelo tipo endonuclease Dicer de III.

Há dois tipos de enzimas do RNase III (Dicer);  Dicer-1, ou Dcr-1/Loquacious-PB (Loqs), e Dicer-2, ou Dcr-2/R2D2. Embora Dcr-1 e Dcr-2 mostrem características diferentes tais como especificações da carcaça e exigências do ATP, são estrutural homólogos.

miRNA

Dicer-1 não confia no triphosphate de adenosina (ATP) para sua função e no itsaffinity para o precursor do miRNA. Usa o sócio da proteína para ligar o dsRNA.

Na drosófila, Dcr-1 é encontrado para interagir com o domínio obrigatório do dsRNA (dsRBD) dentro de uma proteína chamada Loqs. Os estudos da purificação de Immunoaffinity mostraram que a proteína de Loqs apresenta nos disparadores complexos de processamento funcionais do miRNA do precursor e dirigem a actividade particular esse miRNA dos processos.

Estes resultados conduzem à expressão genética miRNA-regulada, que é devido à mediação da biogénese do miRNA por Loqs.

O gene de Loqs codifica três dsRBDs que podem produzir dois tipos de proteínas; PA e PB. Observou-se que o PB aumenta a afinidade Dcr-1 para o precursor de miRNA.

siRNA

Ao contrário, Dicer-2 é ATP-dependente. Igualmente mostra a especificidade da carcaça para o dsRNA.

A estrutura de Dcr-2 é análoga a Dcr-1, e igualmente exige uma proteína obrigatória do dsRNA. Esta proteína é R2D2, que funciona em combinação com a enzima particular do RNase e conduz à geração de complexo heterodimeric.

Comparado com a proteína obrigatória de Loq, R2D2 é compo somente de domínios obrigatórios de um dsRNA. O domínio obrigatório de R2D2 interage com o dsRNA longo mas não pode controlar a actividade da geração do siRNA de Dicer-2. Estes resultados mostram que os domínios obrigatórios do dsRNA de R2D2 e Dcr-2 são essenciais para o complexo R2D2/Dcr-2 de carregar e o siRNA do ligamento no si-RNA induzido silenciando o complexo (siRISC).

Fase dois: a fase do effector

A segunda etapa do mecanismo de RNAi envolve a incorporação da costa do guia (duplex do siRNA e do miRNA). As costas do guia são duplex da única costa do miRNA e do siRNA, e são integradas nos complexos do effecter que são envolvidos no silêncio do RNA. Estes complexos do effecter incluem a iniciação RNA-induzida do silêncio transcricional do gene (RITS) ou do complexo de silêncio RNA-induzido (RISC).

RISC

O RISC é compreendido das proteínas de PPD (as proteínas do domínio de PAZ PIWI).  PIWI é compor de 300 ácidos aminados e posicionado no C-terminal, visto que PAZ compreende somente 100 ácidos aminados e é ficado situado centralmente no complexo da proteína.

Ago2 e o hAgo 2 são as proteínas de PPD envolvidas no silêncio siRNA-negociado nos nemátodo (elegans do C.), nos artrópodes, e no chordata. Estas proteínas são eficientes em executar a segmentação siRNA-negociada do m-RNA.

A pesquisa indicou que uma variação pequena na estrutura do siRNA afecta a determinação guiada complexo da costa do RISC, e conclui que a enzima que governa o conjunto do RISC escolhe a costa do siRNA que é incorporada no RISC segundo sua estrutura.

Uma estimulação suave é suficiente para o gene específico que silencia no organismo inteiro, que denota que a intensidade do sinal pode ser amplificada com RNAi que silencia o mecanismo. Este mecanismo é denominado como a transitividade.

RNAs de interferência simples que carrega (rio acima/rio abaixo) a seqüência adicional da homologia do local do alvo sused para demulir o alvo. Neste mecanismo, o papel de RdRP é vital. Em RNAi, a derivação do siRNA denota os dois destinos: pode ser transformada no holo-RISC que pode ser utilizado para a destruição do mRNA visado, ou pode ajudar ao processo da amplificação pela geração secundária do siRNA.

RNA interference (RNAi): by Nature Video

Crédito: vídeo da natureza/Youtube.com

Usos de RNAi

O RNA de interferência simples produzido através do mecanismo de RNAi actua como um mecanismo intracelular da protecção contra vírus de invasão. No laboratório, os pesquisadores utilizam este método para obstruir a síntese da proteína dos genes do alvo. É simples e fácil sintetizar e projectar um siRNA que ligue ao mRNA complementar.

Os pesquisadores estão usando actualmente o siRNA para desenvolver terapias para as doenças humanas que poderiam ser impedidas pelo silêncio do gene. O mecanismo de RNAi igualmente actua como uma ferramenta poderosa para que os estudos bioquímicos identifiquem funções da proteína em várias doenças.

Fontes:

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Last Updated: Feb 26, 2019

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