Che cos'è l'RNA antisenso?

L'RNA, o acido ribonucleico, è una molecola che è parte integrante di tutte le forme di vita. Gli organismi con genomi del DNA fanno copie dei loro geni in un formato RNA. L'organismo legge queste copie accurate, che hanno "senso" e forma le proteine ​​corrette. L'RNA antisenso è una sequenza che è l'opposto dell'RNA "senso" e, attenendosi all'RNA "senso", può bloccare la corretta formazione delle proteine. Pur non essendo ampiamente presente in natura, l'RNA antisenso ha applicazioni in aree della scienza come la medicina e gli organismi geneticamente modificati.

Il normale processo di produzione delle proteine ​​inizia con la copia del DNA di un particolare gene nell'RNA messaggero (mRNA). Tutto l'mRNA è a filamento singolo. I ribosomi e gli RNA di trasferimento (tRNA) quindi leggono l'mRNA e costruiscono la proteina per cui codificano il gene.

La sequenza dell'mRNA è essenziale per la produzione della proteina giusta. Inoltre, tRNA e ribosomi leggono solo singoli fili, non doppi fili. L'RNA antisenso è esso stesso un singolo filamento ma ha una sequenza di basi complementare alla sequenza di basi in uno specifico mRNA.

Uracile (U), adenina (A), citosina (C) e guanina (G) costituiscono le diverse basi dell'RNA. L'uracile si lega all'adenina e la citosina si lega alla guanina. Ad esempio, una parte di un mRNA che codifica CAU ha una sequenza antisenso complementare di GUA. La sequenza antisenso si lega all'mRNA per formare un complesso a doppio filamento.

Gli ingegneri genetici hanno trovato questo concetto utile nella creazione di organismi modificati. Un esempio è quello del pomodoro noto come Flavr-Savr. I pomodori producono un enzima chiamato poligalatturonasi (PG) che ammorbidisce il frutto durante la maturazione. PG è codificato dal genoma del pomodoro. Gli agricoltori di pomodori normali devono raccoglierli prima che siano completamente maturi in modo che il PG non trasformi la frutta morbida prima che arrivi allo scaffale del supermercato.

I pomodori Flavr-Savr hanno un gene aggiuntivo collocato lì dagli ingegneri genetici, che produce una versione antisenso dell'mRNA PG. Questo filamento antisenso si attacca alla maggior parte dell'mRNA PG prodotto dal pomodoro e quindi blocca la produzione dell'enzima PG. Ciò impedisce ai pomodori di ammorbidirsi durante la maturazione in modo che gli agricoltori possano coltivare pomodori che hanno un sapore e un aspetto maturo ma non sono morbidi.

L'RNA antisenso può anche avere applicazioni in medicina. Alcune malattie, come la malattia di Huntington, sono causate dai geni che producono proteine ​​difettose o indesiderabili. Le persone non possono essere allevate per avere un genoma alterato come i pomodori, ma gli scienziati possono in qualche modo fornire RNA antisenso, o un gene per codificare l'RNA antisenso, nelle cellule che producono una proteina indesiderata.

L'uso di un virus come portatore del gene antisenso o l'iniezione dell'RNA direttamente nell'area sono possibili metodi di consegna. Un problema con la scienza, tuttavia, è che l'ottimizzazione dei metodi di consegna è complessa. Un altro svantaggio è che l'RNA potrebbe non essere abbastanza specifico da colpire solo l'mRNA indesiderato, una situazione che potrebbe essere pericolosa per il paziente. Esempi di RNA antisenso in natura non sono comuni. Uno di questi eventi si verifica nell'uomo e nei topi, in cui il gene del recettore del fattore di crescita simile all'insulina 2, ereditato dalla madre, è bloccato dall'RNA antisenso prodotto dalla versione genetica del padre.