Co to jest mały RNA?

Mały RNA to termin używany do opisania kilku klas niekodującego kwasu rybonukleinowego (ncRNA). Chociaż termin mały RNA jest często używany do opisania krótkich łańcuchów ncRNA występujących w komórkach bakteryjnych, ma on również zastosowanie jako termin ogólny dla innych rodzajów ncRNA, które badano na zwierzętach, roślinach i grzybach. Mały RNA jest silnie zaangażowany w regulację genów i może mieć zastosowanie w terapii genowej.

ncRNA różni się funkcją od innych RNA tym, że nie koduje bezpośrednio białka. Zamiast tego ncRNA bierze udział w innych funkcjach komórkowych, w tym w ekspresji i modyfikacji genów. Małe cząsteczki RNA zwykle składają się z około 20 do 30 nukleotydów. Istnieje wiele rodzajów małych RNA, w tym mikroRNA (miRNA), krótkie interferujące RNA (siRNA) i małe nuklearne RNA (snoRNA).

Niektóre typy małych RNA, takie jak microRNA i siRNA, są ważne w wyciszaniu genów. Wyciszanie genów jest procesem regulacji genetycznej, w którym gen, który normalnie podlegałby ekspresji jest „wyłączany” przez element wewnątrzkomórkowy, w tym przypadku mały RNA. Białko, które normalnie powstałoby na podstawie tej informacji genetycznej, nie powstaje z powodu interferencji, a informacja kodowana w genie jest blokowana przed ekspresją.

Wyciszanie genów odgrywa ważną rolę w naturalnej ochronie organizmów przed atakiem wirusów. Badania wykazały, że siRNA może mieć również zastosowania terapeutyczne, ponieważ można go stosować do sztucznego indukowania nokautu genu docelowego. Złożoność regulacji genetycznej utrudnia rozwój potencjału terapeutycznego siRNA, zwłaszcza że zachowuje się on różnie w różnych typach komórek.

snoRNA, kolejna klasa małego RNA, działa jako mediatory w chemicznych modyfikacjach innych cząsteczek RNA. Na przykład, snoRNA pomaga kierować modyfikacją pre-rybosomalnego RNA (pre-rRNA) i ułatwia jego rozwój w dojrzały rybosomalny RNA (rRNA), który jest jednym z głównych składników rybosomów. Niektóre snoRNA wydają się nie celować w konkretną cząsteczkę RNA i mogą pełnić inne funkcje, takie jak regulowanie alternatywnego składania lub ponownego łączenia sekwencji RNA.

Działanie małego RNA badano na kilku organizmach modelowych. Wiele z nich to rośliny, takie jak roślina kwitnąca Arabidopsis thaliana, kukurydza i ryż. Inne modele obejmują nicienie Caenorhabditis elegans, muszki owocowej Drosophila melanogaster, myszy i ludzi. Wykorzystując te i inne organizmy, naukowcy badają potencjał małego RNA jako narzędzia manipulacji genetycznej w dziedzinie biologii stosowanej i medycyny.