РНК антисмысловые: общие сведения
Антисмысловая РНК (antisense RNA) [греч. anti — против и лат. sense — чувство, смысл, значение] — получаемый искусственно или природный полирибонуклеотид, комплементарный определенной мРНК и подавляющий ее биологическую активность за счет образования с ней дуплекса, что препятствует трансляции мРНК на рибосомах. Природные А.РНК являются ключевыми компонентами одной из систем негативной регуляции экспрессии генов как у бактерий, так и у эукариот. Для искусственного получения А.РНК в экспрессионный вектор (см. Экспрессионный вектор, транскрипционный вектор) вставляют нуклеотидную последовательность ДНК из целевого гена в обратной ориентации по отношению к промотору, чтобы транскрибировалась незначащая цепь гена с образованием А.РНК; затем на такой рекомбинантной плазмиде осуществляют синтез А.РНК (обычно в бактериальных клетках). Искусственная А.РНК используется в экспериментальной работе, а также как средство для лечения различных патологий (см. Антисмысловая терапия). Использовать А.РНК для подавления экспрессии генов впервые было предложено Дж. Изантом и Г. Вайнтраубом в 1984 г. См. также Антисмысловой олигонуклеотид.
Антисмысловые РНК являютя ключевыми компонентами одной из систем негативной регуляции экспрессии генов как у бактерий, так и у эукариот. Короткие РНК, комплементарные мРНК, образуют с ними гибриды и блокируют трансляцию . Поскольку действие таких РНК направлено против функционирования кодирующих (осмысленных) РНК, они получили название антисмысловых ( antisense RNA ), или micРНК (mRNA interfering complementary RNA) .
Механизм, лежащий в основе функционирования системы антисмысловых РНК, опирается на феномен взаимодействия двух комплементарных молекул нуклеиновых кислот с образованием двухцепочечных РНК-РНК- или ДНК-РНК-гибридов. Оказалось, что взаимодействие с мРНК комплементарного ей полинуклеотида или олигонуклеотида (которые могут быть транскриптами незначащей цепи ДНК, т.е. противоположной той, с которой произошла транскрипция этой мРНК) может блокировать ее трансляцию рибосомами и нарушать экспрессию всего гена на уровне трансляции.
В середине 1970-х годов синтетические олигонуклеотиды, комплементарные мРНК, были использованы в бесклеточных системах биосинтеза белка для подавления трансляции этих мРНК. С разработкой методов генной инженерии получение антисмысловых РНК упростилось, так как достаточно в экспрессирующем векторе поместить кодирующую последовательность гена в обратной ориентации по отношению к промотору, чтобы начала транскрибироваться незначащая цепь ДНК с образованием антисмысловой РНК. В такой системе с использованием векторов, в которых клонируемая последовательность фланкирована промоторами T3-, T7- или SP6-РНК-полимераз (например, вектор Bluescript , рис. II.5 ), можно синтезировать большое количество антисмысловых РНК и использовать их в высокоочищенном состоянии в опытах in vitro. Генно-инженерные конструкции позволяют вводить векторные молекулы, экспрессирующие антисмысловые РНК, непосредственно в клетки живых организмов и наблюдать биологические эффекты антисмысловых РНК в результате их эндогенной экспрессии.
Смотрите также:
