Điều hòa dựa trên RNA

RNA không chỉ là một sứ giả giữa gen và protein mà còn là một yếu tố điều hòa theo đúng nghĩa của nó, với các RNA không mã hóa nhỏ và dài làm im lặng gen, điều chỉnh biểu hiện và hướng dẫn bộ máy định hình đầu ra của bộ gen.

Definition

Điều hòa dựa trên RNA là sự kiểm soát biểu hiện gen bởi các phân tử RNA, đặc biệt là các RNA không mã hóa như microRNA và RNA can thiệp nhỏ, chúng làm im lặng hoặc điều chỉnh các gen mục tiêu bằng cách bắt cặp bazơ với các bản phiên mã của chúng hoặc hướng dẫn các phức hợp điều hòa.

Scope

Chủ đề này bao gồm sự can thiệp RNA và các RNA nhỏ làm trung gian cho nó, microRNA và sự điều chỉnh của chúng đối với tính ổn định và dịch mã của RNA thông tin, các RNA can thiệp nhỏ và sự im lặng gen, vai trò rộng lớn của các RNA không mã hóa dài, và việc sử dụng các con đường này làm công cụ nghiên cứu và liệu pháp. Nó đề cập đến điều hòa sau phiên mã và điều hòa được hướng dẫn bởi RNA; kiểm soát ở cấp độ phiên mã và kiểm soát dựa trên chromatin được đề cập trong các chủ đề liền kề.

Core questions

• RNA sợi đôi kích hoạt sự im lặng gen đặc hiệu trình tự như thế nào?
• MicroRNA điều hòa tính ổn định và dịch mã của RNA thông tin như thế nào?
• Điều gì phân biệt RNA can thiệp nhỏ với microRNA?
• Các RNA không mã hóa dài đóng vai trò gì trong điều hòa?

Key concepts

• Can thiệp RNA
• MicroRNA và sự ức chế dịch mã
• RNA can thiệp nhỏ và sự im lặng gen
• RNA không mã hóa dài
• Các công cụ và liệu pháp dựa trên RNA

Mechanisms

RNA sợi đôi được xử lý thành các đoạn hướng dẫn ngắn được nạp vào các phức hợp làm im lặng; các phức hợp này tìm thấy các RNA thông tin bổ sung và hoặc cắt chúng hoặc ngăn chặn quá trình dịch mã của chúng, và sự bổ sung một phần bởi microRNA điều chỉnh biểu hiện một cách nhẹ nhàng hơn, trong khi một số RNA không mã hóa dài làm giàn giáo hoặc tuyển dụng các protein điều hòa đến các vị trí cụ thể.

Clinical relevance

Can thiệp RNA là một công cụ phòng thí nghiệm thường quy để làm giảm biểu hiện gen, và các loại thuốc dựa trên RNA, bao gồm các liệu pháp RNA can thiệp nhỏ và oligonucleotide chống nghĩa, hiện đã được phê duyệt cho một số bệnh, trong khi các microRNA bị rối loạn chức năng đóng vai trò là dấu ấn sinh học ung thư.

History

Ambros và các đồng nghiệp đã phát hiện ra microRNA đầu tiên vào đầu những năm 1990, và chứng minh của Fire và Mello năm 1998 rằng RNA sợi đôi làm im lặng mạnh mẽ các gen phù hợp ở giun đã tiết lộ con đường can thiệp RNA, công trình được công nhận bởi giải Nobel năm 2006 và nhanh chóng được áp dụng rộng rãi trong sinh học.

Key figures

• Andrew Fire
• Craig Mello
• Victor Ambros

Seminal works

• fire1998

Frequently asked questions

Can thiệp RNA là gì?

Can thiệp RNA là một con đường tự nhiên trong đó RNA sợi đôi được xử lý thành các đoạn hướng dẫn ngắn định hướng sự phá hủy hoặc làm im lặng các RNA thông tin có trình tự phù hợp, tắt gen tương ứng.

MicroRNA làm gì?

MicroRNA là các RNA không mã hóa ngắn bắt cặp bazơ với các RNA thông tin mục tiêu và làm giảm tính ổn định hoặc dịch mã của chúng, cho phép tế bào điều chỉnh mức độ của nhiều gen cùng một lúc.