РНК-интерференция, 1998 — подавление экспрессии целевого гена

Научная журналистка Кэт Арни пишет:

«Маленький прозрачный червь кажется необычным героем одной из самых захватывающих научных историй конца двадцатого века. Но без этих крошечных червей, известных учёным как Caenorhabditis elegans, американские биологи Эндрю Файер и Крейг Мелло не получили бы Нобелевскую премию по физиологии или медицине 2006 года».

Для понимания основ: гены определяются содержащейся в хромосомах наших клеток ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислотой). Информация ДНК может копироваться в mRNA (матричную рибонуклеиновую кислоту), а затем использоваться для синтеза белков. В 1998 году Файер, Мелло и коллеги описали способ избирательно подавлять активность определённого гена после воздействия на червей подходящими последовательностями РНК — процесс, называемый РНК-интерференцией (RNAi).

• У растений, плодовых мушек и червей RNAi можно запускать в лаборатории с помощью длинных двуцепочечных РНК (dsRNA), соответствующих целевому гену, который необходимо выключить. 
• После попадания в клетки dsRNA расщепляет присутствующий там фермент Dicer на малые интерферирующие РНК (small interfering RNA, siRNA). 
• siRNA объединяются в индуцированные РНК комплексы подавления RISC — белковые комплексы, содержащие Argonaute в качестве одного из белков. 
• При помощи Argonaute комплексы RISC атакуют mRNA, соответствующие последовательностям siRNA, разрезают и разрушают их, подавляя экспрессию целевого гена. 

Учёные не используют длинные dsRNA у млекопитающих: те воспринимаются как чужеродный генетический материал и запускают сильный иммунный ответ. Однако с RNAi можно экспериментировать, обходя Dicer и применяя более короткие подходящие siRNA.

Нормальные человеческие клетки, вероятно, используют RNAi для защиты от вирусов, как у растений и беспозвоночных, а также для управления экспрессией генов и развитием клеток. МикроРНК — короткие фрагменты РНК, естественно образующиеся в клетках. Исследователи надеются использовать RNAi для контроля рака путём подавления генов опухолевых клеток, лечения нейродегенеративных болезней и противовирусной терапии.

Описание изображения к статье: Исследователи впервые описали применение РНК-интерференции для избирательного подавления определённых генов у червя Caenorhabditis elegans. На изображении наличие двух белков в живом образце показано с помощью флуоресцентной конфокальной микроскопии.

Исторические личности, упомянутые в статье: Andrew Zachary Fire (род. 1959), Craig Cameron Mello (род. 1960)

• Предыдущая тема: DNR, Do Not Resuscitate, 1991 — право на отказ от реанимации
• Следующая тема: Роботическая хирургия, 2000 — новое поколение хирургов операционной