RNA-Interferenz – ein umfassender Überblick

Abbildung 3: ICC mit Drosha-Antikörper (ab12286)
Humane weibliche Amniozyten mit Drosha (FITC) immunisiert (1/25 Verdünnung). Die DNA ist mit Propidiumiodid rot markiert.

RISC und RITS

Studien an der Spalthefe (Schizosaccharomat pombe) haben gezeigt, dass die zentromere Stummschaltung (der Prozess der Stummschaltung von Transgenen, die sich in zentromere Wiederholungsregionen integrieren) Komponenten des RNAi-Signalwegs erfordert und daher in diesem Fall die Stummschaltung auf Transkriptionsebene erfolgt (Ekwall 2004; Verdel und Moazed 2005).

Der Effektorkomplex in Spalthefe scheint sich von RISC zu unterscheiden. siRNAs werden stattdessen in einen Komplex eingebaut, der als RITS (RNA-induced Initiation of Transcriptional Gene Silencing) bezeichnet wird. RITS umfasst ein Chromodomänenprotein (Chp1), Argonaute 1 (Ago1), ein Protein unbekannter Funktion, Tas3, sowie siRNA-Moleküle.

RITS zielt auf spezifische chromosomale Bereiche ab, um durch die Produktion einer repressiven Chromatinstruktur, die als Heterochromatin bekannt ist, durch Histonmethylierung zum Schweigen zu bringen.

Zusammenfassung

RNAi, vermittelt durch die Einführung langer dsRNA, wurde verwendet, um die Genfunktion in einer Vielzahl von Organismen einschließlich Pflanzen und Drosophila zu untersuchen, jedoch kann dieser Ansatz nicht auf Säugetierzellen angewendet werden, da die Einführung von dsRNA, die länger als 30 Nukleotide ist, eine unspezifische Interferonantwort (antivirale Reaktion) induziert, die zum Abbau von mRNA führt und auch eine globale Hemmung der mRNA-Translation verursacht.

Um diese Probleme zu umgehen, können chemisch synthetisierte siRNA-Moleküle, die Dicer-Produkte nachahmen, verwendet werden, um die Genfunktion bei Säugetieren zu untersuchen.

Alternativ können Plasmid-Vektoren, die zur Herstellung von kurzen Haarnadel-RNA-Molekülen entwickelt wurden, genutzt werden, um Gen-Silencing in Säugetiersystemen zu induzieren. So könnte es in Zukunft möglich sein, menschliche Krankheiten zu behandeln, indem die Genexpression abgeschaltet wird, indem der Abbau spezifischer mRNA gesteuert wird.

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