Антисмысловые РНК: общие сведения
Антисмысловые РНК (antisense RNA): РНК, направление синтеза которой противоположно направлению соответствующей мРНК, так что полностью или частично она комплементарна смысловой РНК и может образовывать с нею двухцепочечные структуры. Антисмысловая РНК, взаимодействуя со смысловой РНК, может ингибировать ее трансляцию, что используется в молекулярно-биологических исследованиях и имеет потенциал использования в медицине.
Антисмысловые РНК являютя ключевыми компонентами одной из систем негативной регуляции экспрессии генов как у бактерий, так и у эукариот. Короткие РНК, комплементарные мРНК, образуют с ними гибриды и блокируют трансляцию . Поскольку действие таких РНК направлено против функционирования кодирующих (осмысленных) РНК, они получили название антисмысловых, или micРНК (mRNA interfering complementary RNA) .
Механизм, лежащий в основе функционирования системы антисмысловых РНК, опирается на феномен взаимодействия двух комплементарных молекул нуклеиновых кислот с образованием двухцепочечных РНК-РНК- или ДНК-РНК-гибридов. Оказалось, что взаимодействие с мРНК комплементарного ей полинуклеотида или олигонуклеотида (которые могут быть транскриптами незначащей цепи ДНК, т.е. противоположной той, с которой произошла транскрипция этой мРНК) может блокировать ее трансляцию рибосомами и нарушать экспрессию всего гена на уровне трансляции.
В середине 1970-х годов синтетические олигонуклеотиды, комплементарные мРНК, были использованы в бесклеточных системах биосинтеза белка для подавления трансляции этих мРНК. С разработкой методов генной инженерии получение антисмысловых РНК упростилось, так как достаточно в экспрессирующем векторе поместить кодирующую последовательность гена в обратной ориентации по отношению к промотору, чтобы начала транскрибироваться незначащая цепь ДНК с образованием антисмысловой РНК. В такой системе с использованием векторов, в которых клонируемая последовательность фланкирована промоторами T3-, T7- или SP6-РНК-полимераз (например, вектор Bluescript, рис. II.5 ), можно синтезировать большое количество антисмысловых РНК и использовать их в высокоочищенном состоянии в опытах in vitro. Генно-инженерные конструкции позволяют вводить векторные молекулы, экспрессирующие антисмысловые РНК, непосредственно в клетки живых организмов и наблюдать биологические эффекты антисмысловых РНК в результате их эндогенной экспрессии.
