RNA-interferens

Når gener aktiveres, lages det først mRNA som så fungerer som en oppskrift for å lage et protein. I RNAi brytes mRNA ned og gjør at det ikke dannes noe protein allikevel. Aktiviteten til genet blir dermed redusert. På engelsk kaller man prosessen «silencing»,det vil si å stilne aktiviteten, fordi genet ikke blir slått helt av.

Utgangspunktet for RNAi er dobbelttrådede RNA. Disse trådene blir kuttet opp av et enzym kalt dicer (engelsk to dice betyr å kutte opp). De små RNA-bitene binder seg til andre proteiner kalt argonaut-proteiner. Den ene av de to RNA-trådene fjernes og den gjenværende er dermed klar til å binde seg til mRNA som skal brytes ned.

Det fins to hovedtyper av RNAi avhengig av hvilken type RNA-tråd som brukes. Den ene kalles siRNA – si står for small interfering (engelsk og betyr liten forstyrrende). Den andre kalles miRNA – mi står for mikro. Det som skiller de to er kilden til RNA-trådene og at siRNA er mer presis enn miRNA.

RNAi utviklet seg antagelig som en forsvarsmekanisme mot enkelte virus, som forekommer som dobbelttrådet RNA, og korte sekvenser i genomet som kan flytte seg rundt via et dobbelttrådet RNA-stadium (kalt transposon). Siden transposon kan hoppe rundt i genomet, kan de forårsake skade fordi de kan legge seg midt i et gen. Virus legger som kjent sitt arvemateriale inn i vertens genom, og ved å bruke de dobbelttrådede RNA-ene fra virusene og transposon, kunne aktiviteten til disse elementene reduseres i organismene hvor dette oppstod. De grunnleggende mekanismene utviklet seg tidlig i evolusjonen og har over tid blitt noe forskjellig i ulike organismer. Det er fremdeles mye man ikke vet om RNAi.

RNAi blir mye brukt av forskere for å redusere aktiviteten til gener for å lære noe om deres funksjon. siRNA kan lages for å matche et hvilket som helst gen, er billig å produsere og kan lett føres inn i celler. Fra kommersielle tilbydere kan man bestille kunstig fremstilte siRNA til nesten et hvilket som helst gen i en celle hos mennesket eller en annen organisme.

Evnen til å slå av uttrykket fra et enkelt gen gjør RNAi til en tiltalende terapeutisk tilnærming for å behandle smittsomme eller genetiske sykdommer, slik som de som skyldes uønsket aktivitet fra et gen, som i mange kreftformer og nevrodegenerative sykdommer.

I 1990 rapporterte en gruppe planteforskere om et eksperiment hvor de manipulerte gener for blomsterfarge i petunia (Petunia hybrida). De satte inn en ekstra kopi av et gen for lilla farge og trodde det ville gi en blomst med sterkere og mørkere farge. Resultatet var helt motsatt – blomstene ble hvite. Både genet de hadde satt inn og det genet som naturlig fantes i blomsten ble inaktivt. Årsaken til dette forble et mysterium fram til 1998.

I 1998 oppdaget Andrew Zachary Fire og Craig Cameron Mello RNA-interferens (RNAi), der dobbelttrådet RNA kan finne og slå av spesifikke gener basert på visse sekvenser (rekkefølgen på bokstavene i genene). De innførte dobbelttrådet RNA i en rundorm som er mye brukt som modellorganisme i genetisk forskning, Caenorhabditis elegans (C. elegans). Adferden til rundormer som fikk dobbelttrådet RNA var helt lik rundormer som har «tap av funksjon»-mutasjon i det samme genet (en mutasjon som setter genet ut av spill). For denne oppdagelsen ble de i 2006 tildelt Nobelprisen i fysiologi eller medisin.

• genregulering
• gener
• RNA
• genmodifisering