RNA 사일링

RNA silencing

RNA 사일런싱 또는 RNA 간섭은 유전자 발현이 마이크로RNA와 같은 비코드 RNA에 의해 부정적으로 조절되는 유전자 사일런싱 효과의 패밀리를 말합니다.RNA 사일런싱은 또한 이중가닥 RNA([1]dsRNA)에 의해 유발되는 유전자 발현의 배열 특이적 조절로 정의될 수 있다.RNA 사일런싱 메커니즘은 대부분의 [2]진핵생물에서 고도로 보존된다.가장 일반적이고 잘 연구된 예는 RNA 간섭(RNAi)으로, 내생적으로 발현된 마이크로RNA(miRNA) 또는 외생적으로 파생된 소형 간섭 RNA(siRNA)가 상보적인 메신저 RNA의 분해를 유도한다.piwi-interacting RNA(piRNA)[3]와 그 아종 반복연관된 작은 간섭 RNA(rasiRNA)[4]를 포함한 다른 종류의 작은 RNA가 확인되었다.

배경

RNA 사일런싱은 유전자 [5][6][7]발현을 제어하고 조절하는 데 관여하는 몇 가지 기계적으로 관련된 경로를 설명합니다.RNA 소음 경로는 상동핵산 염기서열 불활성화, 엔도핵산가수분해효소 활성, 번역 정지 및/또는 색소 또는 DNA [8][9][10]변형을 촉진하는 인자로 기능하는 작은 비코드 RNA(길이 약 20~30 뉴클레오티드)의 조절 활성과 관련이 있다.이 현상이 처음 연구된 맥락에서, 작은 RNA는 바이러스로부터 식물을 보호하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀졌다.예를 들어, 이 연구들은 효소가 보통 세포에서 발견되지 않는 이중가닥 RNA(dsRNA)를 검출하여 [11][12][13][14][2]질병을 일으킬 수 없는 작은 조각으로 소화한다는 것을 보여주었다.

RNA 사일링의 일부 기능과 그 기계들은 이해되고 있지만, 대부분은 이해되지 않는다.예를 들어 RNA 사일런싱은 발달 조절과 [15]전이가벤트 제어에 중요한 것으로 나타났다.RNA 사일런싱은 [16]곤충뿐만 아니라 식물에서도 항바이러스 보호의 역할을 하는 것으로 나타났다.효모에서도 RNA 사일런싱은 헤테로크로마틴 [17]구조를 유지하는 것으로 나타났다.그러나 유전자 발현 조절에서 RNA 사일링의 다양하고 미묘한 역할은 여전히 과학적으로 연구되고 있다.발달, 신경세포 운명, 세포사망, 증식, 지방 저장, 조혈세포 운명, 인슐린 [18]분비 등 특성화된 소량 RNA 배열의 증가에 대해 다양한 기능이 제안되었다.

RNA 소음은 염기쌍의 상보성에 따라 번역을 억제하거나 메신저 RNA(mRNA)를 절단함으로써 기능한다.RNA는 유전자를 [19]단백질로 변환하는 매개체로서의 역할 안에서 주로 연구되어 왔다.그러나 보다 능동적인 규제 기능은 1990년대 [20]후반부터 연구자들에 의해 다루어지기 시작했다.최초의 확인된 메커니즘에 대한 이해를 제공하는 획기적인 연구는 1998년 Fire [1]등에 의해 발표되었으며, 이중 가닥 RNA가 유전자 [20]소음의 트리거 역할을 할 수 있다는 것을 보여주었다.그 이후로, 다양한 종류의 RNA 사일런싱이 확인되고 [5]특징지어졌습니다.현재, 이러한 발견의 치료 잠재력은, 예를 들면, 표적 [21][22]유전자 치료의 맥락에서 탐구되고 있다.

RNA 사일런싱은 진화하는 메커니즘의 한 종류이지만, 공통의 주제는 작은 RNA와 유전자 [9]발현 사이의 근본적인 관계입니다.또한 현재 확인된 주요 RNA 사일런싱 경로는 염색질 의존성 유전자 사일런싱(CDGS) 경로뿐만 아니라 전사 후 유전자 [5]사일런싱(PTGS)[23] 경로도 포함할 수 있는 작용 메커니즘을 가지고 있는 것으로 관찰되었다.CDGS는 초기 전사물에 작은 RNA 복합체의 조립을 포함하며 전사 유전자 사일링(TGS) 및 동시 전사 유전자 사일링([24]CTGS) 이벤트를 포함하는 작용 메커니즘을 포함하는 것으로 간주됩니다.이는 최소한 증거가 작은 RNA가 염색질 구조와 TGS의 [25][26]조절에 역할을 한다는 것을 암시하기 때문에 중요하다.

메신저 RNA 번역 수준에서 발생하는 핵심 메커니즘으로서 RNA 간섭(RNAi)에 대한 문헌의 초기 초점에도 불구하고, 다른 것들은 DNA [27]및 염색질 수준에서 작용하는 보존된 RNA 소음 경로의 더 넓은 제품군에서 확인되었다.RNA 사일런싱은 다양한 작은 RNA의 사일런싱 활성을 의미하며 일반적으로 RNAi보다 더 넓은 범주로 간주됩니다.이 용어는 문헌에서 때때로 서로 바꿔서 사용되었지만, RNAi는 일반적으로 RNA 사일링의 한 부분으로 간주됩니다.이러한 관련 개념을 구별하는 것이 유용한 한, RNA 사일런싱은 유전자 발현과 이것들이 m을 유도할 수 있는 이동 반복적인 DNA 배열, 레트로 요소, 그리고 트랜스포존에 대한 게놈의 보호에 관련된 작은 RNA 관련 제어의 광범위한 체계를 언급하는 것으로 생각될 수 있다.발언.[28]RNA 사일런싱을 위한 분자 메커니즘은 처음에는 식물에서[13] 연구되었지만, 이후 균류에서 포유류에 이르기까지 다양한 대상을 대상으로 확장되어 이러한 경로가 매우 [29]보존되어 있다는 강력한 증거를 제공한다.

소형 RNA의 적어도 3가지 주요 클래스가 현재 식별되고 있다.즉, 소형 간섭 RNA(siRNA), 마이크로 RNA(miRNA) 및 piwi-interacting RNA(piRNA)이다.

소형 간섭 RNA(siRNA)

주요 기사: 소형 간섭 RNA

핵을 빼내고질 안에서 SiRNAs 행위이고 RNAi뿐만 아니라 CDGS.[5]siRNAs에 포함된다 긴 dsRNA들 감각과 안티 센스 RNAs.siRNAs 같은 단사 RNA(단일 가닥 RNA)들, 다양한에서 파생된에서 또한hairpin RNAs 역 반복 지역의 전사에서 파생된에서 온다. siRNAs 또한 enzymatica 발생할 수 있습니다.lly코드화되지 않은 RNA [30]전구체로부터.RNAi의 틀 안에서 siRNA에 대한 문헌의 양은 광범위하다.siRNA의 강력한 적용 중 하나는 단일 뉴클레오티드 차이로 표적 배열과 비표적 배열을 구별할 수 있는 능력이다.이 접근법은 돌연변이 대립 유전자가 단일 뉴클레오티드(nt)에 의해 wt-alle과 다른 GOF(기능성 이득) 장애에 치료적으로 중요한 것으로 간주되어 왔다.단일 nt 차이를 구별할 수 있는 능력을 가진 이러한 유형의 siRNA를 대립 유전자 특이적 siRNA라고 한다.[31]

마이크로RNA(miRNA)

주요 기사:마이크로RNA

대부분의 miRNA는 세포질에서 작용하며 mRNA 분해 또는 번역 [32]정지를 매개한다.그러나, 몇몇 식물 miRNA는 DNA 메틸화를 [33]촉진하기 위해 직접적으로 작용하는 것으로 보여지고 있다. miRNA는 RNAase에 의해 생성된 머리핀 전구체에서 나온다.III 효소 드로샤와 디서.[34]miRNA와 siRNA는 모두 RNA 유도 사일런싱 복합체(RISC) 또는 RNA 유도 전사 사일런싱 복합체(RITS)[35]로 알려진 RISC의 핵 형태를 형성한다.RNAi의 틀 안에서 miRNA에 대한 문헌의 양은 광범위하다.

3개의 주요 미번역 영역과 마이크로RNA

주요 기사:3개의 주요 미번역 영역

메신저 RNA(mRNA)의 세 가지 주요 미번역 영역(3'UTR)은 종종 전사 후 RNA 간섭을 일으키는 조절 서열을 포함합니다.이러한 3'-UTR은 종종 조절 단백질뿐만 아니라 마이크로RNA(miRNA)에 대한 결합 부위를 모두 포함한다.miRNA는 3'-UTR 내의 특정 부위에 결합함으로써 번역을 저해하거나 전사체의 분해를 직접 유발함으로써 다양한 mRNA의 유전자 발현을 감소시킬 수 있다.또한 3'-UTR은 mRNA의 발현을 억제하는 억제 단백질과 결합하는 소음기 영역을 가질 수 있다.

3'-UTR에는 종종 microRNA response elements(MRE; 마이크로RNA 응답 요소)가 포함되어 있습니다.MRE는 miRNA가 바인드되는 시퀀스입니다.이것들은 3'-UTR 내에서 널리 사용되는 모티브이다.3'-UTR(소음기 영역 포함) 내의 모든 규제 모티브 중 MRE는 모티브의 약 절반을 차지한다.

2014년 현재, miRNA 염기서열 및 주석의 아카이브인 miRBase [36]웹사이트에는 233종의 생물종이 28,645개의 항목을 열거했다.이 중 1,881개의 miRNA가 인간의 miRNA 위치에 있었으며, miRNA는 평균 약 400개의 표적 mRNA(수백개의 [37]유전자에 영향을 미치는 발현)를 가질 것으로 예측되었다.Freidman et al.[37]은 인간의 mRNA 3'UTR 내에서 45,000개 이상의 miRNA 표적 부위가 백그라운드 수준 이상으로 보존되고 있으며, 인간 단백질 코드 유전자의 60% 이상이 miRNA와의 쌍을 유지하기 위해 선택적 압력을 받고 있다고 추정했다.

직접 실험에 따르면 단일 miRNA가 수백 [38]개의 고유한 mRNA의 안정성을 감소시킬 수 있습니다.다른 실험들은 단일 miRNA가 수백 개의 단백질 생성을 억제할 수 있지만, 이러한 억제 효과는 종종 비교적 경미하다는 것을 보여준다.[39][40]

miRNA 유전자 발현 조절 장애의 영향은 [41]암에서 중요한 것으로 보인다.예를 들어, 위장암에서 9개의 miRNA는 후생적으로 변화하고 DNA 복구 [42]효소의 하향 조절에 효과적인 것으로 확인되었다.

miRNA 유전자 발현 조절 장애의 영향은 정신 분열증, 조울증, 주요 우울증, 파킨슨병, 알츠하이머병, 자폐 스펙트럼 [43][44][45]장애와 같은 신경 정신 질환에서도 중요한 것으로 보인다.

piWi-상호작용 RNA(piRNA)

주요 기사:피위 상호작용 RNA

piRNA는 동물 세포에서 발현되는 작은 비코드 RNA 분자의 가장 큰 부류를 나타내며, 반복 DNA와 트랜스포존을 [46]포함한 다양한 소스로부터 파생됩니다.그러나 piRNA의 생물 형성은 또한 가장 [47]잘 알려져 있지 않다. piRNA는 전사 후 및 염색질 수준에서 모두 작용하는 것으로 보인다.최소 크기와 복잡성 측면에서 증가하기 때문에 miRNA와 구별된다.반복 연관된 작은 간섭 RNA(rasiRNA)는 piRNA의 [4]아종으로 간주된다.

메커니즘

MiRNA 처리

RNA 소음에 대한 가장 기본적인 기계적 흐름은 다음과 같습니다(메커니즘에 대한 자세한 설명은 RNAi를 참조하십시오.셀룰러 메커니즘 기사).

1: 역반복 헤어핀/팬핸들 구조를 가진 RNA --> 2: dsRNA --> 3: miRNA/siRNA --> 4: RISC --> 5: 타깃 mRNA 파괴

  1. 좋은 RNA 사일런싱의 가장 좋은 전조는 반전된 반복을 가진 단일 가닥 안티센스 RNA를 갖는 것으로 밝혀졌으며, 이는 차례로 작은 머리핀 RNA와 팬핸들 [7]구조를 형성한다.헤어핀 또는 팬핸들 구조는 RNA가 다른 RNA 가닥과 결합되지 않고 독립적으로 유지될 수 있도록 존재합니다.
  2. 이 작은 머리핀 RNA 및/또는 팬핸들은 핵에서 exportin-5라고 불리는 핵 수출 수용체를 통해 세포로 운반되고, 그리고 DNA와 같이 이중 가닥 RNA인 dsRNA로 변환됩니다.메커니즘이 dsRNA를 사용하지 않고 단일 가닥만 사용하는 경우, 다른 "좋은" mRNA로 교배될 가능성이 높아집니다.이중 가닥으로 필요할 때 대기시킬 수 있습니다.
  3. 그런 다음 dsRNA는 다이서에 의해 miRNA(마이크로RNA) 또는 siRNA(짧은 간섭 RNA)의 작은 가닥(21-28nt = 뉴클레오티드 길이)으로 절단된다.다이서는 RNA 가닥과 혼합된 단백질의 복합체인 엔도리보핵산가수분해효소 RNase이다.
  4. 마지막으로, 이중 가닥 miRNA/siRNA는 단일 가닥으로 분리된다. 두 개의 안티센스 RNA 가닥은 촉매 성분인 Argonaute를 포함하는 RISC(RNA 유도 사일링 복합체)라고 불리는 또 다른 엔도리보핵산가수분해효소 복합체와 결합하며, RISC가 "완전 보완적" 표적 mNA 또는 바이러스 GE를 분해하도록 유도한다.노믹 RNA가 [2][7]파괴될 수 있도록 말이야
  5. 즉, 짧은 시퀀스 고유 영역을 기반으로 해당 mRNA가 절단됩니다.확실히 하기 위해서, 다른 많은 장소에서도 절단합니다.(기구가 긴 스트레칭만으로 기능한다면, 보완적인 긴 mRNA와 매칭할 시간이 없을 가능성이 높아집니다.또한 반복 연관 단간섭 RNA(rasiRNA)가 염색질 [2]변형을 유도하는 역할을 하는 것으로 나타났다.

Nature Reviews(네이처 리뷰)에 의한 RNAi 메커니즘에 대한 애니메이션 설명은 아래 외부 링크 섹션을 참조하십시오.

생물학적 기능

바이러스 또는 트랜스포존에 대한 내성

RNA 사일런싱은 우리의 세포와 모든 왕국의 세포들이 RNA 바이러스와 트랜스포존과 싸우기 위해 사용하는 메커니즘이다.[2]RNA 바이러스의 경우 위의 메커니즘에 의해 즉시 파괴된다.트랜스포존의 경우, 조금 더 간접적입니다.트랜스포존은 게놈의 다른 부분에 위치하기 때문에, 다른 촉진제로부터의 다른 전사는 서로 교배할 수 있는 상호 보완적인 mRNA를 생성한다.이것이 일어날 때, RNAi 기계는 작동하기 시작하며,[48] 트랜스포존 자체를 움직이는데 필요한 단백질의 mRNA를 약화시킨다.

유전자의 하향 조절

유전자의 하향 조절에 대한 자세한 설명은 RNAi: 유전자 하향 조절을 참조하십시오.

유전자의 상향 조절

유전자의 상향 조절에 대한 자세한 설명은 RNAi: 유전자 상향 조절을 참조하십시오.

RNA 사일런싱도 조절됩니다.

RNA 사일런싱이 다운스트림 표적 mRNA를 조절하는 것과 마찬가지로 RNA 사일런싱 자체가 조절됩니다.예를 들어, 사일런트 신호는 RdRPs(RNA 의존성 RNA 중합효소) 또는 [2]RDRs라고 불리는 효소 그룹에 의해 세포 사이에 퍼집니다.

실용적인 응용 프로그램

dsRNA 매개 배열 특이적 mRNA 분해를 포함하는 작은 RNA 유전자 침묵 메커니즘에 대한 이해는 기능 유전체학, 생물의학 및 실험 생물학 분야에 직접적으로 영향을 미쳤다.다음 절에서는 RNA 소음의 효과와 관련된 다양한 용도에 대해 설명합니다.이것들은 생명공학, 치료학, 실험실 연구에서의 사용을 포함한다.바이오 인포매틱스 기술 또한 많은 수의 작은 RNA와 그 목표물을 식별하고 특징짓기 위해 적용되고 있다.

생명공학

장기 dsRNA 또는 siRNA의 인위적인 도입은 배양 세포와 [2]생물 모두에서 유전자 발현을 불활성화하기 위한 도구로 채택되었다.RNA 사일링의 효과인자로서의 작은 RNA의 구조적, 기능적 분해능은 실험 생물학에 직접적인 영향을 미쳤다.예를 들어 dsRNA는 관심 유전자에 상보적인 특정 배열을 가지도록 합성할 수 있다.일단 세포 또는 생물학적 시스템에 도입되면, 그것은 외인성 유전 물질로 인식되어 대응하는 RNA 사일런싱 경로를 활성화한다.이 메커니즘은 표적에 대한 유전자 발현 감소에 영향을 미치는데 사용될 수 있으며, 표현형에 대한 유전자의 기능 상실을 조사하는데 유용하다.즉, 발현 감소의 표현형 및/또는 생리학적 영향을 연구함으로써 유전자 생성물의 역할을 밝혀낼 수 있다.관찰할 수 있는 효과는 미묘한 차이를 보일 수 있으며, 어떤 방법들은 유전자의 [49]"녹다운"과 "녹아웃"을 구별할 수 있다.RNA 간섭 기술은 최근 기능 [50]유전체학에서 가장 널리 사용되는 기술 중 하나로 주목되고 있다.작은 RNA를 사용하여 개발된 스크린은 세포 분열, 아포토시스, 지방 조절과 같은 기본적인 과정에 관여하는 유전자를 식별하기 위해 사용되어 왔다.

생물의학

적어도 2000년대 중반부터 생물의학 [51]및 치료 응용을 위한 짧은 간섭 RNA 개발에 대한 관심이 높아지고 있다.이러한 관심을 뒷받침하는 것은 바이러스 감염에서 암, 신경변성 [52]장애에 이르기까지 다양한 질병과 싸우는 작은 RNA의 임상적 잠재력과 안전성을 성공적으로 입증한 실험들이 증가하고 있다는 점이다.2004년, 미국에서 최초로 siRNA에 대한 탐색적 신약 신청이 식품의약국에 제출되었다. 이는 노화 관련 황반변성 [50]치료제로 의도되었다.RNA의 체외 및 체내 소음은 바이러스 내 발현 또는 올리고뉴클레오티드의 [53]합성을 통해 트리거(RNAi를 유도하는 핵산)를 생성함으로써 달성되었다.낙관적으로 많은 연구들은 작은 RNA 기반 치료법이 [51]과거에 작은 분자/약리학 및 백신/생물학 치료법이 실패했거나 덜 효과적인 것으로 판명된 병원체와 질병에 새롭고 강력한 무기를 제공할 수 있다는 것을 보여준다.그러나 안전성과 유효성을 보장하기 위해 작은 RNA 이펙터 분자의 설계와 전달을 신중하게 고려해야 합니다.

치료, 임상 의학 및 진단에서 RNA 사일링의 역할은 빠르게 발전하고 있으며, 향후 몇 년 내에 이 기술을 사용하는 화합물 중 일부가 시장 승인을 받을 것으로 예상됩니다.아래 보고서는 RNA 사일런싱이 점점 더 중요한 역할을 하는 많은 임상 영역을 강조하기 위해 요약되었으며, 그 중 주요 분야는 안구 및 망막 장애, 암, 신장 장애, LDL 감소 및 [53]항바이러스입니다.다음 표에는 현재 임상 시험의 다양한 단계에 있는 RNAi 기반 치료법 목록이 나와 있습니다.이 시험들의 상태는 미국 국립보건원(NIH)[54]의 서비스인 ClinicalTrials.gov 웹사이트에서 모니터링할 수 있다.주목할 만한 것은 임상 개발에 도달한 최초의 화합물 중 하나인 안과 망막 장애에 대한 개발 중인 치료법이다.AGN211745(시르나027)(Allergan)와 베바시라니브(Cand5)(Opko)는 노화 관련 황반변성 치료를 위한 임상 개발을 거쳤으나, 해당 화합물이 시장에 출시되기 전에 시험이 종료되었다.눈 상태를 위해 개발 중인 다른 화합물로는 SYL040012(Sylentis)와 QPI-007(Quark)이 있습니다.SYL040012(바모시난)는 안압 상승과 자주 관련된 진행성 시신경 변성인 녹내장에 대한 임상 개발 중인 약물 후보이다. QPI-007은 각도 폐쇄성 녹내장과 비동맥성 전방 허혈성 시신경증의 치료 후보이며, 두 화합물은 현재 II c상 진행 중이다.리니컬 시험암이나 희귀병과 같은 질환에 대한 여러 화합물들도 개발 중에 있다.

임상 영역 약물 표시 대상
안과 망막 장애 TD101 파치요니키아 콘텐티타 케라틴 6A N171K 돌연변이
안과 망막 장애 QPI-1007 비동맥성 전방 허혈성 시신경증 캐스페이스 2
안과 망막 장애 AGN211745 노화 관련 황반변성, 맥락막 신생혈관계화 VEGFR1
안과 망막 장애 PF-655 당뇨성 황반부종, 노화로 인한 황반변성 RTP801
안과 망막 장애 SYL040012 녹내장 β2아드레날린수용체
안과 망막 장애 베바시라니브 당뇨병성 황반부종 VEGF
안과 망막 장애 베바시라니브 황반변성 VEGF
암 CEQ508 가족성 선종성 용종증 β-카테닌
암 ALN-PLK1 간종양 PLK1
암 송곳 고형 종양 퓨린
암 CALA-01 고형 종양 RRM2
암 SPC2996 만성 림프구 백혈병 BCL-2
암 ALN-VSP02 고형 종양 VEGF, 키네신방추단백질
암 NCT00672542 전이성 흑색종 LMP2, LMP7, 및 MECL1
암 아투027 고형 악성 종양 PKN3
신장 장애 QPI-1002/I5NP 급성 신장 손상 p53
신장 장애 QPI-1002/I5NP 이식 부전 신장 이식 p53
신장 장애 QPI-1002/I5NP 신장 손상 급성 신부전 p53
LDL 저감 TKM-ApoB 고콜레스테롤라혈증 APOB
LDL 저감 PRO-040,201 고콜레스테롤라혈증 APOB
항바이러스제 미라비르센 C형 간염 바이러스 miR-122
항바이러스제 pHIV7-shI-TAR-CCR5RZ HIV HIV Tat 단백질, HIV TAR RNA, 인간 CCR5
항바이러스제 ALN-RSV01 RSV RSV핵캡시드
항바이러스제 ALN-RSV01 폐이식 환자의 RSV RSV핵캡시드

주요 과제

기존 제조 약물과 마찬가지로 RNAi 기반 약물의 성공적인 분사를 개발하는 데 있어 주요 과제는 RNAi 트리거를 신체에서 필요한 위치에 정확하게 전달하는 것입니다.안구 변성 해독제가 다른 질병과의 해독제보다 더 빨리 성공한 이유는 안구가 거의 닫힌 시스템이고 혈청이 정확히 필요한 곳에 바늘로 주입될 수 있기 때문이다.미래의 성공적인 약들은 아마도 나노봇의 도움을 받아 필요한 곳에 착륙할 수 있는 약들이 될 것이다.아래는 RNAi 트리거의 기존 전달 방법을 보여주는 표입니다[53].

종/제제 포장 용량 응용 프로그램 및 고려 사항
바이러스 벡터
아데노바이러스 보통 10 Kb 미만 dsDNA 벡터(대용량 포장, 과도 발현, 고면역 유발)
아데노관련바이러스(AAV) 최대 4.5Kb ssDNA 벡터, 작은 포장 용량, 가벼운 면역 유발, 비분열 세포에서의 영속적 발현, capsid 유사형/엔지니어링은 특정 세포 표적을 용이하게 한다.
렌티바이러스 최대 13.5 Kb RNA 벡터, 적합하고 무능한 형태, 아데노바이러스나 AAV보다 면역원성이 낮은 형태, 엔벨로프 유사 타입은 세포 표적을 용이하게 하며, 아데노바이러스나 AAV보다 임상 생산이 더 어렵다.
헤르페스심플렉스바이러스 150 Kb DNA 벡터, 에피솜, 지속적 발현, 면역원성
세균 벡터 종(세균 미니셀은 플라스미드, siRNA 또는 약물을 운반할 수 있음)
대장균, S.티푸스 장 조직에 짧은 머리핀 RNA 또는 siRNA 전달
비바이러스 제제
나노 입자 자가조립은 특정 수용체를 대상으로 할 수 있으며, 이를 준비하려면 기술적 전문지식이 필요합니다.
안정핵산지질입자(SNALP) 시스템 전달, 광범위한 세포 색조 전달에 안정적
압타머 특정 수용체를 대상으로 하는 것은 발달하기 위해 정교한 선별이 필요하다.
콜레스테롤 시스템 전달, 광범위한 세포형 전달에 안정적

실험실.

과학계는 RNA 사일런싱을 연구 도구로 활용하기 위해 발빠르게 움직이고 있다.mRNA의 전략적 타겟팅은 유전자 기능과 활성화 및 비활성화 능력에 대한 많은 정보를 제공할 수 있다.유도 RNA 사일런싱은 유전자 발현을 억제하는 제어된 방법으로서 기능할 수 있다.대부분의 진핵 생물에 걸쳐 보존되어 있기 때문에, 이러한 실험은 다양한 모델 [55]유기체까지 확장 가능합니다.실제로 합성 단발머리핀 RNA를 발현하면 안정적인 [56]녹다운에 도달할 수 있다.만약 프로모터가 이러한 디자이너의 짧은 머리핀 RNA를 발현시킬 수 있다면, 그 결과는 종종 체외 [57]및 체내 맥락 모두에서 강력하고 안정적이며 통제된 유전자 녹다운이 된다.짧은 머리핀 RNA 벡터 시스템은 cDNA 과발현 [58]시스템을 사용하는 것과 범위가 거의 유사하다고 볼 수 있습니다.전반적으로, 합성 및 천연의 작은 RNA는 [59]동물뿐만 아니라 세포의 유전자 기능을 연구하는 중요한 도구임이 입증되었다.

작은 RNA와 그 목표물을 식별하기 위한 생물정보학 접근법은 식물, C. 엘레건, D. 멜라노가스터, 제브라피쉬, 마우스, 쥐, [60]그리고 인간의 유전자 발현에 영향을 미칠 것으로 예측된 수백 개의 작은 RNA 후보들을 돌려주었다.이러한 방법은 주로 녹아웃 실험을 위한 작은 RNA 후보를 식별하는 데 사용되지만 더 광범위한 응용 분야를 가질 수 있습니다.한 생물정보학 접근방식은 종자 보완 표적 결합 부위를 필터링하여 배열 보존 기준을 평가했다.인용된 연구는 포유류 유전자의 약 3분의 1이 miRNA에 [61]의해 조절될 것이라고 예측했다.

윤리 및 리스크 편익 분석

고려해야 할 RNA 사일링의 한 측면은 가능한 목표 외의 영향, 독성 및 전달 방법입니다.RNA 사일런싱이 전통적인 약이 되려면 먼저 생물의학의 [62]전형적인 윤리적 이슈를 통과해야 한다.위험-유익성 분석을 사용하여, 연구자들은 RNA 소음화가 비악성, 유익성, 그리고 [63]자율성과 같은 윤리적 이데올로기에 부합하는지 여부를 결정할 수 있다.

비동의자를 [64]감염시킬 수 있는 감염에 적합한 바이러스를 만들 위험이 있습니다.또한 이러한 치료법에 기초한 미래 세대에게 영향을 미칠 위험이 있다.이 두 가지 시나리오는 자율성에 관해 비윤리적일 수 있다.이 시점에서, 안전하지 않은 전달 방법과 벡터 바이러스의 의도하지 않은 측면이 RNA [63]사일런싱에 대한 논쟁을 더한다.

비표적 효과의 관점에서 siRNA는 선천적 간섭자 반응을 유도하고 포화를 통해 내인성 miRNA를 억제하며 다른 비표적 mRNA에 대한 상보적 배열을 가질 수 있다.이러한 비표적은 또한 종양유전자와 항아포토시스 유전자와 같은 표적 상향 조절을 가질 수 있다.RNA 사일런싱의 독성은 상반된 [63][64][65]보고가 있어 아직 검토 중이다.

1998년 이후 RNAi 간행물 수

RNA 사일런싱은 빠르게 발전하고 있기 때문에 윤리적인 문제에 대해 더 논의할 필요가 있습니다.일반적인 윤리원칙에 대한 지식으로 우리는 지속적으로 [63]위해성-편익 분석을 수행해야 한다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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외부 링크

  • RNAi의 메커니즘을 설명하는 Nature Reviews 애니메이션은 여기에서 찾을 수 있습니다.