Interferencia de ARN y Silenciamiento Génico
Cómo el ARN de doble cadena desencadena el silenciamiento de genes específico de secuencia, una vía de defensa y regulación que también es una poderosa herramienta de laboratorio.
Definition
La interferencia de ARN es una vía conservada de silenciamiento génico en la que el ARN de doble cadena se procesa en ARN guía cortos que dirigen un complejo proteico a ARN mensajeros complementarios, lo que lleva a su escisión o represión traslacional.
Scope
Este tema abarca la interferencia de ARN y el silenciamiento relacionado con ARN pequeños: el desencadenamiento del silenciamiento por ARN de doble cadena, su procesamiento en ARN de interferencia pequeños, la acción del complejo efector de silenciamiento y los roles biológicos de la vía en la defensa contra virus y transposones y en la regulación génica. También se señala el uso de la ARNi como estrategia experimental y terapéutica. Los microARN endógenos se tratan con mayor detalle en ARN no codificante.
Core questions
- ¿Cómo causa el ARN de doble cadena el silenciamiento génico específico?
- ¿Cómo se procesa el ARN desencadenante en ARN de interferencia pequeños?
- ¿Qué hace el complejo silenciador con un ARNm objetivo?
- ¿Cuáles son los roles naturales de la interferencia de ARN y cómo se utiliza en el laboratorio?
Key theories
- El ARN de doble cadena como desencadenante del silenciamiento
- Fire y Mello demostraron que el ARN de doble cadena, mucho más potentemente que cualquiera de las hebras por sí sola, silencia el gen correspondiente de manera específica de secuencia, revelando la interferencia de ARN como una vía reguladora definida.
- Silenciamiento efector dirigido por guía
- El ARN de doble cadena largo se corta en dúplex cortos cuya hebra guía programa un complejo efector para reconocer mensajes complementarios, acoplando la especificidad de secuencia a la escisión o represión del ARNm.
Mechanisms
Una endonucleasa procesa el ARN de doble cadena largo en dúplex de ARN de interferencia cortos, una de cuyas hebras se carga como guía en el complejo silenciador inducido por ARN que contiene una proteína Argonaute. El ARN guía se aparea con ARN mensajeros complementarios, dirigiendo su escisión cuando el apareamiento es extenso o reprimiendo su traducción cuando el apareamiento es parcial. La vía se superpone mecánicamente con el silenciamiento de microARN endógenos y puede, en algunos organismos, dirigir el silenciamiento a nivel de la cromatina, proporcionando defensa contra virus y elementos móviles, así como regulación génica.
Clinical relevance
La interferencia de ARN es una herramienta estándar para la inactivación de genes en investigación y es la base de terapias aprobadas con ARN pequeños; se proporciona como significado, no como guía clínica.
History
La demostración en 1998 por Fire y Mello de que el ARN de doble cadena desencadena un silenciamiento potente y específico en C. elegans definió la interferencia de ARN y les valió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2006, después de lo cual los componentes y usos de la vía se desarrollaron rápidamente.
Key figures
- Andrew Fire
- Craig Mello
Related topics
Seminal works
- fire1998
- alberts2014
Frequently asked questions
- ¿Qué desencadena la interferencia de ARN?
- ARN de doble cadena que coincide con un gen; se procesa en guías cortas que dirigen el silenciamiento del ARN mensajero de ese gen.
- ¿Por qué es útil la interferencia de ARN en el laboratorio?
- La introducción de un ARN de doble cadena o ARN de interferencia pequeño coincidente permite a los investigadores reducir específicamente la expresión de un gen elegido para estudiar su función.