RNA interferencia a epigenetika
Epigenetika študuje zmeny v génovej
expresii, ktoré sa odohrávajú priamo
v jednotlivých génoch. Epigenetické
mechanizmy rozhodujú o tom, kedy a kde sa daný gén prejaví, t. j. či
sa bude aktivovať, alebo bude jeho prejav potlačený. Poradie
nukleotidov sa nemení. To, čo sa mení je
aktivita alebo funkčnosť génu. Na rozdiel od pravých génových
mutácií, ktoré sú do veľkej miery náhodné a väčšinou nevratné, epigenetické
zmeny sú v mnohých prípadoch vratné
a ovplyvniteľné.
Výskum RNA interferencie (RNAi) od svojho objavenia v roku 1998 prešiel mohutným vývojom. Spolu s monoklonálnymi protilátkami a rekombinantnými proteínmi výskum za posledných 10 rokov pokročil do tej miery, že na trh boli uvedené lieky na niektoré vzácne ochorenia na základe RNAi. RNAi prispela aj k porozumeniu dejov spojených s neopláziami a predstavuje veľký prísľub do budúcnosti protirakovinovej liečby hlavne čo sa týka tzv. personalizovanej rakovinovej terapie. Nateraz však ešte treba prekonať viacero prekážok k úspešnému dokončeniu výskumu a uvedenia RNAi liečby do praxe.
Ako to funguje:
V bunke sa tvoria malé nekódujúce (interferujúce) molekuly RNA, čo môžu byť napríklad siRNA (short interfering RNA) nebo microRNA (miRNA). RNA interferencia (RNAi) prechádza niekoľkými procesmi. Výsledkom je komplex (ribonukleovej částice s jednovláknovou siRNA alebo miRNA) ktorý sa skrátene volá RISC. Komplex RISC je potom pripravený na vybratie cieľovej sekvencie mRNA (informačná RNA - mediátorová RNA prenáša dedičnú informáciu, ktorá je uložená v géne a kóduje presné poradie aminokyselín v bielkovine), ktorá je komplementárna s interferujúcou RNA. Po naviazaní RISC komplexu na cieľovú mRNA dôjde k interferencii medzi miRNA alebo siRNA s vláknom mRNA, čo následne zabráni následnej expresii mRNA. Interakcia medzi interferujúcou nekódujúcou molekulou RNA a mRNA môže mať za následok buď úplnú degradáciu cieľovej mRNA (v prípade, že RISC páruje dokonale so sekvenciou mRNA) alebo k sebe RISC so sekvenciou cieľovej mRNA nepárujú dokonale, dôjde k ich trvalému spojeniu a tým aj zabráneniu translácie mRNA.
Teraz jednoduchšie:
Malé nekódujúce RNA najčastejšie zabraňujú expresii génu tým, že ho utlmia a úplne rozštiepia tzv. primárny transkript - mRNA, ktorá vznikla v prvej fáze expresie-prejavu génu, t. j. transkripcie. Expresia génov pozostáva z procesov prepisu-transkripcie a prekladu-translácie génov. Vďaka tomu nemôže prebehnúť druhá fáza expresie - translácia, a tak je gén funkčne vyradený. V iných prípadoch malé RNA v spolupráci so špecifickým proteínom, priamo zablokujú transláciu proteínu, ktorú primárny transkript (mRNA) kóduje.
https://www.mdpi.com/1420-3049/25/1/63/htm