ارتباط مستقیم با کارشناس فروش
نقش RNA تداخلی (RNA interference) در خاموش‌سازی ژن‌ها
تدافرایندهای تنظیم بیان ژن برای بقای سلول‌ها و موجودات زنده حیاتی هستند.
یکی از مهم‌ترین این مکانیسم‌ها، RNA تداخلی (RNA interference یا RNAi) است که نخستین بار در دهه ۱۹۹۰ توسط Andrew Fire و Craig Mello در کرم Caenorhabditis elegans کشف شد. این کشف ارزشمند جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی سال ۲۰۰۶ را برای آنان به همراه داشت.
نقش RNA تداخلی (RNAi) در خاموش‌سازی ژن‌ها
RNA تداخلی یک مکانیزم طبیعی و محافظتی در سلول‌های یوکاریوتی است که با شناسایی و تخریب RNAهای پیام‌رسان (mRNA)، از ترجمه آن‌ها جلوگیری می‌کند و در نهایت باعث خاموش‌سازی ژن‌ها می‌شود.
RNAi چیست؟
RNA interference یا RNA تداخلی یک فرآیند زیستی است که طی آن RNAهای کوچک (siRNA و miRNA) با mRNAهای هدف جفت می‌شوند و باعث جلوگیری از ترجمه یا تخریب آن می‌گردند.
این مکانیزم هم در تنظیم بیان ژن‌های درون‌زاد نقش دارد و هم به عنوان یک سازوکار دفاعی علیه ویروس‌ها عمل می‌کند.
siRNA چیست؟
siRNA (small interfering RNA) یک RNA کوتاه و دو رشته‌ای با طول حدود ۲۱ تا ۲۳ نوکلئوتید است.
این مولکول توسط آنزیم Dicer از RNAهای دو رشته‌ای بزرگ‌تر بریده شده و سپس وارد کمپلکس RISC می‌شود. رشته راهنمای siRNA به mRNA هدف متصل شده و باعث برش و تخریب اختصاصی آن می‌گردد.
در شکل زیر مکانیسم خاموش کردن siRNA را مشاهده میکنید
به همین دلیل، siRNA یک ابزار بسیار ارزشمند در تحقیقات ژنتیکی و همچنین توسعه درمان‌های نوین محسوب می‌شود.
miRNA چیست؟
miRNA (microRNA) نوعی RNA کوچک درون‌زاد است که توسط ژن‌های خاصی در ژنوم کد می‌شود.
برخلاف siRNA که معمولاً اتصال کامل با mRNA دارد، miRNA معمولاً به صورت ناقص جفت می‌شود و بیشتر موجب مهار ترجمه یا تخریب تدریجی mRNA می‌شود.
miRNAها در فرآیندهایی مانند رشد جنینی، تمایز سلولی، چرخه سلولی و آپوپتوز نقش کلیدی دارند
micro-RNA-isolation-kit-yektatajhiz
بیشتر بخوانید میکرو RNA چیست
- استخراج microRNA با کیفیت بالا
- طراحی شده برای استخراج RNA های کوچک با بازده بالا
- دارای دستورالعمل جداگانه برای استخراج از سرم خون
- استخراج سریع در 30 دقیقه
- استخراج مبتنی بر ستون های سیلیکایی
سازوکار مولکولی RNA تداخلی RNA interference
۱. ورود RNA دو رشته‌ای
RNAi با ورود RNA دو رشته‌ای (dsRNA) به داخل سلول آغاز می‌شود. این RNA می‌تواند منشاء ویروسی یا درون‌زاد داشته باشد.
۲. پردازش توسط آنزیم Dicer
آنزیم Dicer، dsRNA را به قطعات کوچک‌تر siRNA یا miRNA با طول ۲۱ تا ۲۳ نوکلئوتید برش می‌دهد.
۳. تشکیل کمپلکس RISC
siRNA یا miRNA وارد کمپلکس RISC می‌شوند. رشته راهنما باقی می‌ماند و رشته مکمل تجزیه می‌شود.
۴. شناسایی mRNA هدف
رشته راهنما mRNA هدف را شناسایی می‌کند. اگر اتصال کامل باشد، mRNA تخریب می‌شود. اگر ناقص باشد، ترجمه متوقف و mRNA به مرور نابود می‌شود.
نقش‌های زیستی و کاربردی RNAi
نقش‌های زیستی و کاربردی RNAi- دفاع در برابر ویروس‌ها: RNAi همانند یک سیستم ایمنی ذاتی RNA ویروسی را شناسایی و نابود می‌کند.
- تنظیم بیان ژن‌های درون‌زاد: miRNAها صدها ژن را کنترل کرده و در فرآیندهای حیاتی نقش دارند.
- ابزار پژوهشی قدرتمند: با طراحی siRNA می‌توان ژن‌ها را به‌طور انتخابی خاموش و نقش آن‌ها را بررسی کرد.
- کاربردهای درمانی: داروهای مبتنی بر siRNA در حال توسعه هستند. نمونه بارز آن داروی Patisiran است که برای درمان آمیلوئیدوز ارثی تأیید شده است.
مزایا و چالش‌های RNA تداخلی RNA interference
مزایا
- اختصاصی بودن بالا در خاموش‌سازی ژن‌ها
- سرعت اثر بالا
- امکان هدف‌گیری ژن‌هایی که با داروهای سنتی مهار نمی‌شوند
چالش‌ها
- رساندن siRNA به بافت‌ها و سلول‌های هدف
- پایداری پایین در خون و تجزیه سریع توسط نوکلئازها
- احتمال تحریک پاسخ‌های ایمنی ناخواسته
- ایجاد اثرات خارج از هدف (off-target)
نتیجه‌گیری
RNA تداخلی (RNAi) یک مکانیزم طبیعی و بسیار قدرتمند در سلول‌های یوکاریوتی است که هم در دفاع علیه ویروس‌ها و هم در تنظیم بیان ژن‌ها نقش دارد.
این پدیده نه تنها یک ابزار مهم در تحقیقات زیست‌شناسی مولکولی است، بلکه به عنوان پایه‌ای برای درمان‌های نوین ژنتیکی نیز شناخته می‌شود.
با وجود چالش‌ها، پیشرفت‌های مداوم در فناوری‌های زیست‌پزشکی آینده‌ای امیدوارکننده برای استفاده گسترده‌تر از RNAi در درمان بیماری‌های ژنتیکی و ویروسی ترسیم کرده است.
