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Que é SiRNA?

Desde a identificação da estrutura da dobro-hélice do ADN, o campo científico da genética tornou-se e aplicações encontradas em muitas indústrias diversas. Descoberto primeiramente no final dos anos 90, o RNA deinterferência (siRNA) foi importante dentro de muitas aplicações na era cargo-genomic. Este artigo discutirá o que o siRNA é e os desafios que enfrentam seu uso terapêutico.

siRNACrédito de imagem: Explodem/Shutterstock.com

siRNA - uma vista geral

o siRNA é uma molécula dobro-encalhada do RNA que seja não-codificação. Igualmente sabe-se como o silêncio do RNA e do RNA de interferência curto. É similar ao microRNA (miRNA) e a estrutura é curto e bem definida, geralmente entre 20 e 24 pares baixos aproximadamente. Sua estrutura hydroxylated 3' e 5' phosphorylated extremidades.

a produção do siRNA é catalisada por uma enzima conhecida como a enzima de Dicer. Esta é uma ferramenta poderosa na escolha de objectivos da droga e na revelação da terapêutica como é usado para modular a expressão genética com a repressão transcricional ou translational.

Em princípio, todo o gene pode ser silenciado por um siRNA sintético com uma seqüência complementar. Isto faz-lhes uma ferramenta importante para a droga que visa e que valida a função do gene. Houve muitos estudos importantes na aplicação do siRNA às áreas de investigação médica diferentes.

Mecanismo da acção do siRNA

O método por que o siRNA causa o silêncio dos genes é como segue:

  1. o RNA Dobro-encalhado é fendido pela enzima de Dicer. Isto forma o siRNA.
  2. O siRNA dobro-encalhado incorpora a pilha e forma o complexo de silêncio RNA-induzido (RISC) com outras proteínas.
  3. Isto é desenrolado, que forma o siRNA único-encalhado.
  4. A costa do RNA com o 5' extremidade baixa emparelhando isso é thermodynamically peça menos estável das sobras do complexo do RISC. Esta costa pode agora fazer a varredura para o mRNA complementar.
  5. Uma vez que esta costa antisentido liga ao alvo mRNA, a segmentação do mRNA está induzida.
  6. O mRNA estrangeiro é reconhecido pela pilha de anfitrião como anormal e degradado. Nenhuma tradução é possível, e conseqüentemente o gene é silenciado.

os siRNAs têm a especificidade muito apertada do alvo como fendem o mRNA antes da tradução, comparada ao miRNA similar que silencia genes reprimindo a tradução. o siRNA tem a complementaridade 100% a seu alvo mRNA. o siRNA foi encontrado igualmente para activar a expressão genética.

Desafios

Contudo, há uns desafios associados com o uso do siRNA. Por exemplo, às vezes fender-se não é conseguido devido às más combinações entre o siRNA e as áreas do alvo mRNA perto do local de fenda. Há outros efeitos não específicos ao usar o siRNA.

RNAi cruza-se com outros caminhos, conduzindo à provocação ocasional destes efeitos não específicos. Os desafios incluem:

  • Pilhas mamíferas que confundem o RNA dobro-encalhado tal como o siRNA por subprodutos virais e que montam uma resposta imune.
  • Propriedades termodinâmicas do siRNA que é alterado quimicamente e que conduz a uma perda de única especificidade do nucleotide.
  • Fora-escolha de objectivos sem intenção. Isto é devido ao downregulation inadvertido dos genes com complementaridade incompleta. Isto conduz aos problemas tais como edições da interpretação dos dados e a toxicidade potencial.
  • SiRNAs demais que estão sendo introduzidos, conduzindo à activação das respostas imunes inatas do anfitrião. A evidência sugere que esta seja devido à activação da PKR, um sensor do dsRNA, entre outras respostas.

Os métodos para abrandar estes efeitos adversos têm sido desenvolvidos nos últimos anos. Por exemplo, fora-visar pode parcialmente ser endereçada projetando as experiências e os algoritmos apropriados de controle que produzem os siRNAs que estão livres da fora-escolha de objectivos. Os algoritmos podem mais ser refinados pela análise genoma-larga da expressão, tal como a tecnologia do microarray.

Igualmente está continuando desafios com a entrega intracelular do siRNA. Os métodos comuns para a entrega incluem o transfection, o electroporation, e a entrega viral-negociada. Aplicado o mais extensamente destes é transfection, embora não é compatível com todos os tipos da pilha e tem baixo in vivo a eficiência. Há uma pesquisa em curso em como estes métodos da entrega podem ser melhorados.

Enquanto os desafios na entrega intracelular existem, e o siRNA tem a estabilidade fraca e o comportamento farmacocinético, foi um interesse crescente nas aplicações terapêuticas da tecnologia. Houve um investimento pesado pelo sector farmacêutico na investigação e desenvolvimento de terapias do siRNA para uma variedade de problemas médicos e doenças.

Porque são pequenos em tamanho ao redor de 20 pares baixos, os siRNAs podem passar com as áreas no corpo onde as terapias genéticas maiores não poderiam passar. Isto inclui a barreira do sangue-cérebro, que apresentou historicamente grandes desafios para a entrega da droga.

Generation and action of siRNAs and miRNAs

Em conclusão: siRNAs como a terapêutica - a fronteira seguinte?

os siRNAs podem representar uma das fronteiras seguintes na ciência médica.  Estão sendo avaliados actualmente a respeito de como podem ser explorados no processo de revelação da droga e como agentes terapêuticos.

Se os desafios que existem actualmente na revelação e na entrega do siRNA podem ser endereçados, os siRNAs poderiam ser usados para visar virtualmente todo o gene para a intervenção terapêutica. O campo é de excitação e o sector farmacêutico é provável continuar a financiar sua pesquisa sobre os anos seguintes.

Fontes

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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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