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Che cosa è SiRNA?

Dall'identificazione della struttura dell'doppio elica di DNA, il campo scientifico della genetica si è sviluppato e le applicazioni trovate in molte diverse industrie. In primo luogo scoperto verso la fine degli anni 90, il RNA d'interferenza (siRNA) è stato importante all'interno di molte applicazioni nell'era post-genomica. Questo articolo discuterà che cosa il siRNA è e le sfide che affrontano il suo uso terapeutico.

siRNACredito di immagine: Esplodono/Shutterstock.com

siRNA - una generalità

il siRNA è una molecola a doppia elica del RNA che è non codifica. Egualmente è conosciuto come fare tacere il RNA ed il RNA d'interferenza di short. È simile a microRNA (miRNA) e la struttura è breve e ben definita, solitamente fra 20 e 24 coppie di basi o giù di lì. La loro struttura ha idrossilato 3' e 5' fosforilato estremità.

la produzione del siRNA è catalizzata da un enzima conosciuto come l'enzima di Dicer. Ciò è uno strumento potente nell'ottimizzazione della droga e nello sviluppo di terapeutica come è usata per modulare l'espressione genica con repressione trascrizionale o di traduzione.

In linea di principio, tutto il gene può essere fatto tacere un siRNA sintetico con una sequenza complementare. Ciò rende loro uno strumento importante per la droga che mira e che convalida alla funzione del gene. Ci sono stati molti studi importanti nell'applicazione di siRNA ai campi di ricerca medica differenti.

Meccanismo di atto del siRNA

Il metodo da cui il siRNA causa fare tacere dei geni è come segue:

  1. Il RNA a doppia elica è fenduto dall'enzima di Dicer. Ciò forma il siRNA.
  2. Il siRNA a doppia elica entra nella cella e forma dal il complesso facente tacere indotto da RNA (RISC) con altre proteine.
  3. Ciò è svolta, che forma il siRNA unico incagliato.
  4. Il filo di RNA con il 5' estremità bassa accoppiando quello è thermodinamicamente parte meno stabile di resti del complesso di RISC. Questo filo può ora scandire per il mRNA complementare.
  5. Una volta che questo filo antisenso lega all'obiettivo mRNA, la fenditura del mRNA è indotta.
  6. Il mRNA non Xeros è riconosciuto dalla cellula ospite come anormale ed è degradato. Non c'è nessuna traduzione possibile e quindi il gene è fatto tacere.

i siRNAs hanno specificità molto stretta dell'obiettivo mentre fendono il mRNA prima della traduzione, confrontata al simile miRNA che fa tacere i geni reprimendo la traduzione. il siRNA ha complementarità 100% al suo obiettivo mRNA. il siRNA egualmente è stato trovato per attivare l'espressione genica.

Sfide

Tuttavia, ci sono sfide connesse con l'uso di siRNA. Per esempio, a volte fendersi non è raggiunto dovuto i disadattamento fra il siRNA e le aree dell'obiettivo mRNA vicino al sito di fenditura. Ci sono altri effetti non specifici quando usando il siRNA.

RNAi interseca con altre vie, piombo all'avviamento occasionale di questi effetti non specifici. Le sfide includono:

  • Cellule di mammiferi che confondono RNA a doppia elica quale siRNA i sottoprodotti virali e che montano una risposta immunitaria.
  • Beni termodinamici di siRNA che è chimicamente modificato e che piombo ad una perdita di singola specificità del nucleotide.
  • Fuori ottimizzazione non intenzionale. Ciò è dovuto il downregulation involontario dei geni con la complementarità incompleta. Ciò piombo ai problemi quali le emissioni dell'interpretazione di dati e la tossicità potenziale.
  • Troppi siRNAs che sono presentati, piombo all'attivazione delle risposte immunitarie innate di ospite. La prova suggerisce che questa sia dovuto l'attivazione della PKR, un sensore del dsRNA, fra altre risposte.

I metodi per attenuare questi effetti contrari sono stati messi a punto negli ultimi anni. Per esempio, fuori mirare può parzialmente essere indirizzata progettando gli esperimenti e gli algoritmi di controllo appropriati che producono i siRNAs che sono esenti dall'fuori ottimizzazione. Gli algoritmi possono più ulteriormente essere raffinati dall'analisi genoma di ampiezza di espressione, quale la tecnologia di microarray.

Egualmente sta continuando le sfide con la consegna intracellulare di siRNA. I metodi comuni per la consegna comprendono la transfezione, l'elettroporazione e la consegna virale-mediata. Il più ampiamente applicato di questi è transfezione, sebbene non sia compatibile con tutti i tipi delle cellule ed abbia in basso in vivo risparmio di temi. C'è ricerca in corso su come questi metodi della consegna possono essere migliorati.

Mentre le sfide nella consegna intracellulare esistono e il siRNA ha la stabilità debole e comportamento farmacocinetico, c'è stato un interesse crescente nelle applicazioni terapeutiche della tecnologia. C'è stato investimento ingente dal settore farmaceutico in ricerca e sviluppo delle terapie del siRNA per varie condizioni mediche e malattie.

Poichè sono piccole nella dimensione a circa 20 coppie di basi, i siRNAs possono passare con le aree nell'organismo in cui le più grandi terapie genetiche non potrebbero passare. Ciò comprende la barriera ematomeningea, che ha presentato storicamente le grandi sfide per la consegna della droga.

Generation and action of siRNAs and miRNAs

In conclusione: siRNAs come terapeutica - la frontiera seguente?

i siRNAs possono rappresentare una delle frontiere seguenti in scienza medica.  Corrente stanno valutandi quanto a come possono essere sfruttati nel processo di sviluppo della droga e come agenti terapeutici.

Se le sfide che corrente esistono nello sviluppo e nella consegna del siRNA possono essere indirizzate, i siRNAs potrebbero essere usati per mirare a virtualmente tutto il gene per intervento terapeutico. Il campo è emozionante ed il settore farmaceutico è probabile continuare a costituire un fondo per la sua ricerca nel corso dei prossimi anni.

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Last Updated: May 13, 2021

Reginald Davey

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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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