РНК антисмысловые: механизм действия: введение
Исследования антисмысловых РНК in vitro и in vivo показали, что конечным результатом их действия является высокоспецифическое ослабление экспрессии генов, мРНК которых является мишенью действия антисмысловых РНК.
При использовании олигодезоксирибонуклеотидов, комплементарных различным частям мРНК, было установлено, что как в бесклеточных экстрактах, так и в эукариотических клетках подавление трансляции мРНК достигалось за счет ее расщепления РНКазой H в месте образования РНК-ДНК-гибрида. При этом бесклеточные экстракты зародышей пшеницы были особенно богаты РНКазой H, однако процесс специфического расщепления мРНК эффективно происходил и в ооцитах Xenopus, и в культивируемых клетках животных. Даже экзогенно добавленные к культивируемым клеткам олигодезоксирибонуклеотиды проникали внутрь клеток и блокировали трансляцию соответствующих мРНК.
Механизм транспорта олигонуклеотидов в клетки сходен с эндоцитозом , опосредованным рецепторами. Эффект подавления трансляции мРНК специфическими комплементарными нуклеотидами достигался, как правило, лишь при большом молярном избытке олигонуклеотидов по отношению к мРНК, что является следствием их относительно медленной реассоциации и быстрой внутриклеточной деградации олигонуклеотидов (время полужизни в ооцитах менее 20 мин).
Расщепление гибридов мРНК с олигодезоксирибонуклеотидами - не единственный механизм ингибирующего действия олигонуклеотидов на трансляцию. Использование метилфосфонатных (-P-CH3) аналогов олигонуклеотидов, гибриды которых с РНК не расщепляются РНКазой H, показало, что их действие может быть следствием изменения пространственной структуры мРНК, а также нарушения ее связывания рибосомами. При этом олигонуклеотиды, в которых чередуются фосфодиэфирные и метилфосфонатные связи, сохраняли способность индуцировать расщепление мРНК РНКазой H в гибридах и в то же время характеризовались повышенной устойчивостью к действию внутриклеточных нуклеаз.
Использование аналогов олигодезоксирибонуклеотидов повышает результативность действия системы ингибирования трансляции. Еще более эффективными являются системы, в которых определенный уровень антисмысловых РНК непрерывно поддерживается за счет их эндогенного синтеза, а с мРНК взаимодействуют более протяженные комплементарные последовательности нуклеотидов.
Смотрите также:
