Was ist Antisense -RNA?
RNA oder Ribonukleinsäure ist ein Molekül, das für alle Lebensformen integriert ist. Organismen mit DNA -Genomen machen Kopien ihrer Gene in einem RNA -Format. Der Organismus liest diese genauen Kopien, die "Sinn" machen, und bildet die richtigen Proteine. Antisense -RNA ist eine Sequenz, die das Gegenteil der "Sense" -RNA ist und sich an der "Sinnes" -RNA festhält, kann sie die richtige Bildung von Proteinen blockieren. Obwohl die Antisense -RNA nicht weit verbreitet ist, hat sie Anwendungen in Wissenschaftsbereichen wie Medizin und gentechnisch veränderten Organismen.
Der reguläre Prozess der Proteinproduktion beginnt damit, dass die DNA eines bestimmten Gens in Messenger -RNA (mRNA) kopiert wird. Alle mRNA sind einzeln gestrandet. Ribosomen und Transfer -RNAs (tRNA) lesen dann die mRNA und bauen das Protein auf, für das das Gen codiert. Zusätzlich lesen TRNA und Ribosomen nur einzelne Stränge, keine Doppelstränge. Antisense -RNA ist selbst eine einzelne StraßeND hat aber eine Sequenz von Basen, die der Abfolge von Basen in einer bestimmten mRNA ergänzt.
Uracil (U), Adenin (A), Cytosin (C) und Guanin (G) bilden die verschiedenen Basen von RNA. Uracil bindet an Adenin und Cytosin bindet an Guanin. Zum Beispiel hat ein Teil einer mRNA, der CAU codiert, eine komplementäre Antisense -Sequenz von GUA. Die Antisense-Sequenz bindet an die mRNA, um einen doppelsträngigen Komplex zu bilden.
Genetische Ingenieure haben dieses Konzept für die Erstellung modifizierter Organismen gefunden. Ein solches Beispiel ist das der als Flavr-Savr bekannten Tomate. Tomaten produzieren ein Enzym namens Polygalacturonase (PG), das die Früchte während der Reifung weich macht. PG wird durch das Tomatengenom codiert. Landwirte von normalen Tomaten müssen sie auswählen, bevor sie vollständig reif sind, damit die PG die Frucht nicht weich dreht, bevor sie in das Supermarktregal gelangt.
Flavr-Savr-Tomaten haben einen zusätzlichen Gen OrtD dort von den Gentechnikern, die eine Antisense -Version der PG -mRNA erzeugen. Dieser Antisense -Strang hält an der Mehrheit der PG -mRNA, die die Tomate produziert, und blockiert dadurch die Produktion des PG -Enzyms. Dies verhindert, dass die Tomaten während der Reifung weich werden, damit die Landwirte Tomaten anbauen können, die schmecken und reif aussehen, aber nicht weich sind.
Antisense -RNA kann auch Anwendungen in der Medizin haben. Einige Krankheiten wie die Huntington -Krankheit werden durch die Gene verursacht, die fehlerhafte oder unerwünschte Proteine produzieren. Die Menschen können nicht gezüchtet werden, um ein verändertes Genom wie Tomaten zu haben, aber Wissenschaftler können irgendwie Antisense -RNA oder ein Gen in die Zellen, die ein unerwünschtes Protein produzieren, einbringen, um für Antisense -RNA zu kodieren.
Ein Virus als Träger des Antisense -Gens oder die direkte Injektion der RNA direkt in den Bereich sind mögliche Abgabemethoden. Ein Problem mit der Wissenschaft ist jedoch, dass die Optimierung der Liefermethoden komplex ist. Ein weiterer Nachteil ist, dass die RNA möglicherweise nicht SP istecific genug, um nur auf die unerwünschte mRNA abzuzielen, eine Situation, die für den Patienten gefährlich sein könnte. Beispiele für Antisense -RNA in der Natur sind ungewöhnlich. Ein solches Ereignis tritt beim Menschen und bei Mäusen auf, wobei das Gen für den Insulin-ähnlichen Wachstumsfaktor zwei Rezeptor, der von der Seite der Mutter geerbt wurde, durch Antisense-RNA blockiert wird, die aus der Version des Vaters des Gens hergestellt werden.