Interferentziazko RNA

RNA interferentea edo interferentziako RNA (iRNA erara laburtua), gene espezifikoen adierazpena ezabatzen duen kate bikoitzeko RNA molekula bat da (dsRNA); ezabaketa hori, oro har, egiten du erribointerferentzia edo RNA-interferentzia izenaz ezagutzen diren mekanismoen bidez. Mekanismo hauek itzulpenekoak edo transkripzionalak izan daitezke.

Dicer entzimak bi harizpiko RNA mozten du eta siRNA edo mikroRNA eratzen du. RNA zati txiki hauek RISC konplexuarekin interakzionatzen dute (RNA-induced silencing complex) eta, mRNA osagarrietara bideratzen du, hauek moztuz (siRNA) edo horien itzulpena inhibituz (mikroRNA).

Andrew Fire-k eta Craig C. Mello-k 2006ko Fisiologia eta Medikuntzako Nobel saria partekatu zuten, Caenorhabditis elegans zizare nematodoan iRNA-ri buruz egindako lanagatik (1998). iRNA eta bere potentzial erregulatzailea aurkitu zenetik, argi geratu da nahi diren geneak isiltzeko potentzial izugarria duela, hau da, terapia genetiko itxaropentsua bihurtzen duen ezaugarria.

iRNAk ikerketarako tresna baliotsuak dira, bai zelula-hazkuntzetan, bai organismo bizietan; izan ere, zeluletan sartutako dsRNA sintetikoek modu selektiboan eragin dezakete intereseko gene espezifikoak isiltzea. iRNA molekula erabili egin daiteke geneen (eta ondorioz, kodifikatzen dituen proteinen) isilarazpen-entseguak eskala handian egiteko. Aukera hori lagungarria da prozesu zelular jakin baterako edo zatiketa zelularra bezalako gertaera baterako beharrezkoak diren osagaiak identifikatzeko orduan.

Interferentziazko RNA motak

Interferentziazko RNAk molekula txikiak dira (20-25 nukleotido bitartekoak), eta aitzindari luzeagoak zatikatuz sortzen dira. Hiru molekula talde nagusitan sailka daitezke:

siRNA

Sakontzeko, irakurri: «siRNA»

siRNA ingelesezko small interfering RNA akronimotik dator: euskaraz, RNA interferente txikia. Kate bikoitzeko RNA molekulak dira, erabat osagarriak direnak, 20 edo 21 nukleotido (nt) ingurukoak. 2 nukleotido desparekatu dituzte 3’ mutur bakoitzean. RNA harizpi bakoitzak 5’ fosfato talde bat eta 3’ hidroxilo talde bat (-OH) ditu. Egitura hau Dicer entzimak egindako prozesamendutik dator, zeinak RNA harizpi bikoitzaren (dsRNA, double stranded RNA) kate luzeak  siRNA kate motzetan mozten dituen. siRNAren harizpietako bat  (“alderantzizkoa”) RISC izeneko proteina-konplexu batekin lotzen da. RISC entzima-konplexuak siRNA harizpia gidari gisa erabiltzen du RNA mezulari (mRNA) osagarriaren ebaketa katalizatzeko. Entzima-konplexuak erditik ebakitzen du mRNA eta kate hauek makinaria zelularrak degradatzen ditu gen adierazpena blokeatzeko. siRNAk, transferentziazko metodoak erabiliz, modu exogenoan sar daitezke zeluletan gen jakin baten sekuentzia osagarrian oinarrituta, helburu dutelarik haien adierazpena nabarmen murriztea.

mikroRNA

Mikro-RNA (ingelesez, mikro-RNA edo miRNA) genoman kodetutako aitzindari espezifikoetatik sortzen diren RNA interferente txikiak dira, transkribatzean osagarritasun ez-perfektuko segmentuak dituzten urkila (hairpin) intramolekularretan tolesten direnak. Aitzindariak bi etapatan prozesatzen dira eta bi entzimak katalizatzen dituzte: Drosha nukleoan eta Dicer zitoplasman. miRNAren harizpietako bat (alderantzizko harizpia), siRNAekin gertatzen den bezala, RISCaren antzeko konplexu batean sartzen da. miRNAk mRNArekin duen osagarritasun-mailaren arabera, mRNAren itzulpena inhibitu dezakete edo degradazioa eragin dezakete. Hala ere, siRNAren bidean ez bezala, miRNAk eragindako mRNA degradazioa poli(A) isatsaren ezabatze entzimatikotik hasten da.

piRNA

piRNA (Piwi-interacting RNA edo Piwi-ri lotutako RNA) RNA molekula ez-kodetzaile mota bat da, animali zeluletan adierazten dena. RNA txiki horiek “Argonauta” proteinen familiakoak diren Piwi proteinekin lotzen dira, RNA-proteina konplexuak osaturik. piRNAk kate bakarreko aitzindari luzeetatik eratzen dira, Drosha eta Dicer entzimetatik independentea den prozesu batean. Milaka piRNA identifikatu dituzte, baina haien funtzioa ezezaguna da. Hala ere, zientzialariek badakite piRNAk, Piwi proteinekin batera, beharrezkoak direla lerro germinaleko zelulak garatzeko.

Aplikazioak terapia genikoan

iRNA geneak isilarazteko metodo bat da, hainbat patologiaren terapia genikoetan aplika daitekeena; esate baterako, minbizian, infekzio birikoetan eta neuroendekapenezko eta begietako gaixotasunetan. Minbizian, iRNAren jomuga patologiari lotutako onkogeneak dira, hain zuzen ere, minbiziarekin lotutako bide zelularren parte diren geneak, tumore-ostalari interakzioetan parte hartzen duten geneak eta kimioterapiaren eta erradioterapiaren aurkako erresistentzian parte hartzen duten geneak.

Infekzio biralen kasuan, iRNAk gene biralen adierazpena inhibitzen du, eta ondorios eten egiten du haien erreplikazioa eta geldiarazi egiten du bizi-zikloa. Ahalmen honek infekzio birikoen aurkako sendabide potentziala bihurtzen du, medikamentuen aurreko erresistentzia indargabetzen duelako. Tratamendu hau erabilgarria izan daiteke GIB (Giza Immunoeskasiaren Birusa) edo B Hepatitisa bezalako gaixotasun sendagaitzetan.

Gaixotasun neurodegeneratiboetan, iRNA gaixotasuna eragiten duten sekuentzia espezifikoetara bideratzen da. Modu honetan tratatu daitezkeen gaixotasun batzuk Huntington gaixotasuna, Parkinson gaixotasuna, ataxiak eta Alzheimer gaixotasuna dira.

Begietako sindromeen kasuan, iRNAk begi barneko infusioetarako erabil daitezke. Infusio hauetan egiten dena da begiaren humore beirakarean substantziak txertatu, eta iRNA txertatzeak hainbat gaixotasun saihesten lagundu dezake; izan ere, begien endekapena eragiten duten geneak isildu ditzake.

iRNAren aplikazio kasu bat da hiru bandako pantera zizarearen (gusano pantera de tres bandas) azterketa. Metodo horren bidez geneen adierazpena inhibituz, aztertu egin daiteke geneen funtzioa. Hau beste organismo askoren geneak aztertzeko erabiltzen den teknika bat da. Gene bat iRNA bidez isilduz eta organismoaren funtzionamendua zertan aldatzen den aztertuz, ikasi egin daiteke genearen funtzioa zein den.

iRNAk zuzendutako immunitatea

Interferentziazko RNA funtsezko mekanismoa da birusen eta organismo berekoa ez den gainerako material genetikoaren aurka egiteko, batez ere landareetan, haietan prebenitu egiten baitu transposomen hedapena.

Arabidopsis thaliana bezalako landareek Dicer homologo anitz adierazten dituzte, birusen aurrean modu ezberdinetan erreakzionatzen dutenak. iRNAren sintesia erabat ulertu aurretik ere, zientzialariek bazekiten landareetan geneak isilarazteko indukzioa modu sistemikoan gertatzen zela eta, gainera, landare batetik bestera txerto bidez transferitu zitekeela. Fenomeno hori landarearen berezko immunitate-sistema mekanismo gisa ezagutzen da, ahalmena ematen baitio landareari birusei erantzuteko aurkitu ondoren.

Mekanismo horren aurrean, landare-birus askok iRNAren erantzuna inhibitzen duten mekanismoak garatu dituzte, besteak beste, proteina biralak. Proteina horiek kate bikoitzeko RNA zati laburrak Dicerrak eratzen dituen kate sinpleko muturrekin lotzen dituzte. Bestalde, beste landare batzuen genomek siRNAk adierazten dituzte bakterio mota espezifikoek eragindako infekzioei aurre egiteko.

Aldiz, nahiz eta animaliek landareen aldean bestelakoak diren beste entzima ebakitzaileen (Dicer) aldaera gutxi batzuk adierazi, iRNAk birusen aurkako erantzuna dutela frogatu da. Esaterako, Drosophila gazteetan zein helduetan ikusi da iRNA berezko immunitate-sistemaren antibiral garrantzitsua dela, eta baita aktibo dagoela Drosophila X Birusa bezalako patogenoen aurka.

iRNAren rola oso gutxi ulertzen da ugaztunen berezko immunitate-sisteman, eta informazio eskuragarri gutxi dago. Nolanahi ere, ugaztunen zeluletan iRNA erantzuna ezabatzeko gai diren geneak kodetzen dituzten birusak aurkitzeak ugaztunetan iRNA menpeko erantzuna dagoen ebidentzia frogatzen du.

Kanpo estekak

• Datuak: Q201993
• Multimedia: RNA interference / Q201993