Interferaza ARN 1998 – inhibarea expresiei genelor țintă

Jurnalista de știință Kat Arney scrie:

"Un vierme mic și transparent pare un personaj neobișnuit pentru una dintre cele mai captivante povești științifice de la sfârșitul secolului al douăzecilea. Dar fără acești viermi minusculi, cunoscuți de oamenii de știință drept Caenorhabditis elegans, biologii americani Andrew Fire și Craig Mello nu ar fi câștigat Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină din 2006."

Pentru context, genele sunt determinate de ADN (acid dezoxiribonucleic), aflat în cromozomii celulelor noastre. Informația din ADN poate fi copiată în mRNA(acid ribonucleic mesager), iar apoi, folosind informația din mRNA, pot fi sintetizate proteine. În 1998, Fire, Mello și colegii lor au descris o metodă prin care puteau suprima selectiv activitatea unor gene, după expunerea viermilor la secvențe adecvate de ARN, într-un proces numit interferază ARN (RNAi).

• La organisme precum plantele, musculițele de oțet și viermii, RNAi poate fi inițiată în laborator folosind molecule lungi de ARN dublu catenar (dsRNA), corespunzătoare unei gene țintă care trebuie inactivată. 
• După intrarea în celule, moleculele dsRNA sunt fragmentate de o enzimă celulară numită Dicer în molecule mai mici de ARN interferent (small interfering RNA), numite siRNA. 
• Moleculele siRNA se asociază în complexe de inhibare induse de ARN (RISC, Argonaute fiind o proteină inclusă în aceste complexe proteice). 
• Cu ajutorul Argonaute, complexele RISC atacă apoi moleculele mRNA corespunzătoare secvențelor siRNA, le fragmentează și le distrug, inhibând astfel expresia genei țintă. 

Oamenii de știință nu folosesc molecule dsRNA lungi la mamifere, deoarece acestea sunt percepute ca material genetic străin și declanșează un răspuns imun puternic. Totuși, ei pot efectua experimente de RNAi la mamifere evitând Dicer și folosind molecule siRNA mai scurte și adecvate.

Celulele umane normale folosesc probabil RNAi pentru apărarea împotriva virusurilor (așa cum se observă la plante și nevertebrate), precum și pentru reglarea expresiei genice și a dezvoltării celulelor. Trebuie amintit că microARN-urile sunt fragmente scurte de ARN produse natural în celule. Cercetătorii speră că RNAi ar putea fi utilizată în tratamente medicale, inclusiv pentru controlul cancerului (prin inhibarea genelor din celulele tumorale), tratarea bolilor neurodegenerative și terapii antivirale.

Descrierea imaginii articolului: Cercetătorii au descris pentru prima dată utilizarea interferenței ARN pentru suprimarea selectivă a unor gene specifice la viermele Caenorhabditis elegans. În imagine, prezența a două proteine într-un exemplar viu este evidențiată prin metode de microscopie confocală cu fluorescență.

Personalități istorice menționate în articol: Andrew Zachary Fire (n. 1959), Craig Cameron Mello (n. 1960)

• Subiectul precedent: DNR, Do Not Resuscitate 1991 – dreptul de a nu fi resuscitat
• Subiectul următor: Chirurgia robotică 2000 – noua generație de chirurgi din sălile de operație