干扰RNA沉默基因的能力是在1990年代由美国科学家发现的安德鲁·z火和克雷格·c·梅洛,2006年诺贝尔奖生理学或医学奖。火和梅洛成功抑制特定基因的表达,通过引入双链核糖核酸(极)部分的细胞线虫(秀丽隐杆线虫)。dsRNA段进行了酶处理,使他们把分子信使核糖核酸(mRNA)具有互补的核苷酸序列。附件的两个rna抑制了翻译信使rna分子蛋白质。

RNAi本质上

虽然火和梅洛的工作涉及实验干扰RNA引入细胞,基因沉默的RNAi是一种天然的遗传机制真核生物发生后转录(信使rna的合成DNA)。特殊的微(microrna)段,每个大约20个核苷酸长度,由真核生物的基因组编码。每个microrna的产生前体成绩单(pre-miRNA)。从原子核pre-miRNA后迁移到细胞质,它是裂解到一个成熟的microrna的酶称为小礼帽。成熟的microrna分子然后绑定到一个RNA-induced沉默复杂(RISC)包含多个蛋白质,包括一种核糖核酸酶的酶。microrna的核苷酸序列指导蛋白质复杂的绑定到一个互补的信使rna序列。一旦绑定到mRNA, miRNA-RISC复杂的酶克利夫斯有针对性的网站信使rna分子,从而抑制基因的翻译成蛋白质,有效沉默基因。

RNAi起着重要的作用在调节细胞不仅在调节基因,而且防御由RNA病毒感染,包括流感病毒和含有,一组包含的病原体狂犬病。事实上,许多植物和动物进化抗病毒RNAi编码的短片段的基因的RNA分子序列互补的病毒序列。这种互补性使干扰RNA产生的细胞绑定到特定RNA病毒灭活。

RNAi也是一个天生的机制,通过这种机制可以抑制细胞的活动转座子或“跳跃基因。“转位因子的某些类型能够产生移动自己的副本,而随后插入基因组的不同地区,导致重复的DNA序列。这些插入一般的小问题。然而,一些插入导致增加或减少基因活性,可以引起人类疾病。例如,某些类型的癌症和杜乡肌肉萎缩症遗传性肌肉营养失调,与转座子的插入。

RNAi研究和医学

发现基因片段可以被禁止的极引入细胞组织培养彻底改变了基因功能的研究。基因沉默的dsRNA利用天然细胞机械处理过程中涉及到的microrna在真核细胞。例如,每个dsRNA裂解成小块的小礼帽酶。这些作品被称为短干扰rna(siRNAs)和大约20到25个核苷酸长度。microrna的相似,核结合RISC和劈开针对性的信使rna序列。

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有不同类型的合成dsrna,可以用来扰乱基因功能。常用的分子包括核,绕过小礼帽乳沟,和小发夹RNA(成分),这实际上是一个包含两个独特的siRNA段RNA链折叠成双链,与相邻核苷酸加入通过加热(退火)而不是互补的碱基配对。这将创建一个结构,像一个发夹,因为它有一个紧密的循环一端。在一个细胞,shRNA裂解成两个组件siRNAs帽子。

RNAi是异常强大的研究工具。合成dsrna旨在防止特定的表达基因,从而使遗传学家操纵基因的活动,以便更好地了解他们的功能。此外,某些人类疾病的基因异常活跃,并使用RNAi沉默这一活动已经成为一个重要的领域。RNAi正在探索作为一种治疗各种疾病,包括黄斑变性,肝炎,艾滋病,亨廷顿病和癌症。

在黄斑变性,RNA序列块的生产一种叫做血管内皮的蛋白质生长因子(VEGF)的细胞视网膜可以抑制视网膜的过度增长血管泄漏,导致视力丧失。RNAi黄斑变性的治疗方法包括“裸RNA”到的注入眼睛。这个词裸体RNA这种方法是用来区分那些采用病毒载体介绍极病变细胞。干扰rna纳入向量被研究了它们的有效性在放缓肿瘤增长。例如,已知基因的mRNA转录是活跃在某些形式的癌症作为RNAi-based有用的目标治疗,可沉默活跃基因和疾病进展缓慢。

确保等因素干扰rna到达细胞和病毒向量自己不产生危险的副作用有复杂的RNAi疗法的发展。此外,序列相似性基因可以导致dsrna否则运转正常基因的绑定。这会导致健康基因的沉默至关重要的正常细胞的功能。然而,应用程序的技术仍是很有前途的医学。

卡拉罗杰斯