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Quel est SiRNA ?

Depuis l'identification de la structure de double-helice de l'ADN, le domaine scientifique de la génétique s'est développé et des applications trouvées dans beaucoup de diverses industries. D'abord découvert vers la fin des années 1990, de petite taille-nuire l'ARN (siRNA) a été important dans beaucoup d'applications pendant l'ère goujon-génomique. Cet article discutera ce qu'est le siRNA et les défis qui font face à son utilisation thérapeutique.

siRNACrédit d'image : Éclatent/Shutterstock.com

siRNA - une synthèse

le siRNA est une molécule d'ARN bicaténaire qui est non-codage. On le connaît également en tant qu'amortissement de l'ARN et de l'ARN de intervention de court-circuit. Il est assimilé au microRNA (miRNA) et la structure est courte et bien définie, habituellement entre 20 et 24 paires de bases environ. Leur structure a hydroxylé 3' et 5' phosphorylé des extrémités.

la production de siRNA est catalysée par une enzyme connue sous le nom d'enzyme de Dicer. C'est un puissant outil dans la désignation d'objectifs de médicament et le développement de thérapeutique comme il est employé pour moduler l'expression du gène par la répression transcriptionnelle ou de translation.

En principe, n'importe quel gène peut être amorti par un siRNA synthétique avec une séquence complémentaire. Ceci leur effectue un outil important pour le médicament visant et validant la fonction des gènes. Il y a eu beaucoup d'études importantes dans l'application du siRNA à différents domaines de recherche médicale.

Mécanisme d'action de siRNA

La méthode par laquelle le siRNA entraîne l'amortissement des gènes est comme suit :

  1. L'ARN bicaténaire est fendu par l'enzyme de Dicer. Ceci forme le siRNA.
  2. Le siRNA bicaténaire présente la cellule et forme le composé de amortissement ARN-induit (RISC) avec d'autres protéines.
  3. Ceci est déroulé, qui forme le siRNA monocatenaire.
  4. La boucle de l'ARN avec le 5' extrémité de base appareillant cela est thermodynamiquement pièce moins stable de restes du composé de microprocesseur RISC. Cette boucle peut maintenant balayer pour l'ARNm complémentaire.
  5. Une fois que ce brin antisens grippe à l'objectif ARNm, le clivage d'ARNm est induit.
  6. L'ARNm étranger est identifié par la cellule hôte en tant qu'anormal et est dégradé. Aucune traduction n'est possible, et pour cette raison le gène est amorti.

les siRNAs ont la spécificité très serrée d'objectif pendant qu'ils fendent l'ARNm avant traduction, comparée au miRNA assimilé qui amortit des gènes en réprimant la traduction. le siRNA a la complémentarité 100% à son objectif ARNm. le siRNA s'est également avéré pour activer l'expression du gène.

Défis

Cependant, il y a des défis liés à l'utilisation du siRNA. Par exemple, parfois le fendage n'est pas dû réalisé aux mésappariements entre le siRNA et les endroits de l'objectif ARNm près du site de fendage. Il y a d'autres effets non spécifiques en employant le siRNA.

RNAi intersecte avec d'autres voies, menant au déclenchement de temps en temps de ces effets non spécifiques. Les défis comprennent :

  • Cellules mammifères confondant l'ARN bicaténaire tel que le siRNA avec les dérivés viraux et montant une réaction immunitaire.
  • Propriétés thermo-dynamiques du siRNA étant chimiquement modifié et menant à une perte de spécificité unique de nucléotide.
  • Hors circuit-désignation d'objectifs fortuite. C'est dû au downregulation accidentel des gènes avec la complémentarité inachevée. Ceci mène aux problèmes tels que des éditions d'évaluation de caractéristiques et la toxicité potentielle.
  • Trop de siRNAs étant introduits, menant à l'activation des réactions immunitaires innées de l'hôte. La preuve propose que ce soit due à l'activation de la PKR, un détecteur d'ARN à double brin, entre autres réactions.

Des méthodes pour atténuer ces effets inverses ont été développées ces dernières années. Par exemple, la hors circuit-désignation d'objectifs peut être partiellement adressée en concevant les expériences et les algorithmes de contrôle appropriées qui produisent les siRNAs qui sont exempts de la hors circuit-désignation d'objectifs. Des algorithmes peuvent être encore raffinés par analyse de l'expression de la taille du génome, telle que la technologie de puce ADN.

Là continuent également des défis avec la distribution intracellulaire du siRNA. Les méthodes classiques pour la distribution comprennent la transfection, l'électroperméabilisation, et la distribution viral-assistée. Le plus largement appliqué de ces derniers est transfection, bien qu'il ne soit pas compatible avec tous les types de cellules et ait bas in vivo le rendement. Il y a de recherche actuelle dans la façon dont ces méthodes de la distribution peuvent être améliorées.

Tandis que les défis dans la distribution intracellulaire existent, et le siRNA a la faible stabilité et le comportement pharmacocinétique, il a été un intérêt croissant pour les applications thérapeutiques de la technologie. Il y a eu investissement lourd par le secteur pharmaceutique dans la recherche et développement des traitements de siRNA pour un grand choix de conditions médicales et de maladies.

Car elles sont petites dans la taille à environ 20 paires de bases, les siRNAs peuvent réussir par des endroits dans le fuselage où de plus grands traitements génétiques ne pourraient pas réussir. Ceci comprend la barrière hémato-encéphalique, qui a historiquement présenté de grands défis pour la distribution de médicament.

Generation and action of siRNAs and miRNAs

En conclusion : siRNAs comme thérapeutique - la prochaine frontière ?

les siRNAs peuvent représenter une des prochaines frontières en sciences médicales.  Ils actuel sont évalués pour la façon dont ils peuvent être exploités dans le processus de développement de médicament et en tant qu'agents thérapeutiques.

Si les défis qui existent actuel dans le développement et la distribution de siRNA peuvent être relevés, des siRNAs pourraient être employés pour viser pratiquement n'importe quel gène pour l'intervention thérapeutique. L'inducteur est excitant et le secteur pharmaceutique est susceptible de continuer de financer sa recherche au cours des années à venir.

Sources

Further Reading

Last Updated: May 13, 2021

Reginald Davey

Written by

Reginald Davey

Reg Davey is a freelance copywriter and editor based in Nottingham in the United Kingdom. Writing for News Medical represents the coming together of various interests and fields he has been interested and involved in over the years, including Microbiology, Biomedical Sciences, and Environmental Science.

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