Τι είναι το αντιπληροφοριακό RNA;

RNA, ή ριβονουκλεϊκό οξύ, είναι ένα μόριο που είναι αναπόσπαστο σε όλες τις μορφές ζωής.Οι οργανισμοί με γονιδιώματα DNA κάνουν αντίγραφα των γονιδίων τους σε μορφή RNA.Ο οργανισμός διαβάζει αυτά τα ακριβή αντίγραφα, τα οποία έχουν νόημα και σχηματίζουν τις σωστές πρωτεΐνες.Το αντιπληροφοριακό RNA είναι μια αλληλουχία που είναι το αντίθετο του Sense RNA και με το να κολλήσει στο Sense RNA, μπορεί να εμποδίσει τον σωστό σχηματισμό πρωτεϊνών.Αν και δεν συμβαίνουν ευρέως στη φύση, το αντιπληροφοριακό RNA έχει εφαρμογές σε τομείς της επιστήμης όπως η ιατρική και οι γενετικά τροποποιημένοι οργανισμοί.

Η τακτική διαδικασία της παραγωγής πρωτεϊνών ξεκινά με το DNA ενός συγκεκριμένου γονιδίου που αντιγράφεται σε αγγελιοφόρο RNA (mRNA).Όλο το mRNA είναι ανύπαντρο.Τα ριβοσώματα και τα RNAs μεταφοράς (tRNA) στη συνέχεια διαβάζουν το mRNA και κατασκευάζουν την πρωτεΐνη το γονίδιο που κωδικοποιεί.

Η αλληλουχία του mRNA είναι απαραίτητη για την παραγωγή της σωστής πρωτεΐνης.Επιπλέον, το tRNA και τα ριβοσώματα διαβάζουν μόνο μεμονωμένα σκέλη, όχι διπλά σκέλη.Το αντιπληροφοριακό RNA είναι το ίδιο ένα μόνο κλώνο, αλλά έχει μια ακολουθία βάσεων που είναι συμπληρωματική με την αλληλουχία των βάσεων σε ένα συγκεκριμένο mRNA.

Uracil (U), αδενίνη (Α), κυτοσίνη (C) και γουανίνη (G) αποτελούν RNAs διαφορετικές βάσεις.Η Ουρακίλη δεσμεύεται με την αδενίνη και η κυτοσίνη δεσμεύεται με γουανίνη.Για παράδειγμα, ένα τμήμα ενός mRNA που κωδικοποιεί το Cau έχει συμπληρωματική αντινοηματική ακολουθία GUA.Η αντιπληροφοριακή αλληλουχία δεσμεύεται στο mRNA για να σχηματίσει ένα διπλά στρώμα συμπλέγματος. Οι γενετικοί μηχανικοί έχουν βρει αυτή την έννοια χρήσιμη για τη δημιουργία τροποποιημένων οργανισμών.Ένα τέτοιο παράδειγμα είναι αυτό της ντομάτας που είναι γνωστή ως Flavr-SAVR.Οι ντομάτες παράγουν ένα ένζυμο που ονομάζεται πολυγαλακτουρονάση (PG) που μαλακώνει το φρούτο κατά την ωρίμανση.Η PG κωδικοποιείται από το γονιδίωμα της ντομάτας.Οι αγρότες των κανονικών ντομάτας πρέπει να τις πάρουν πριν είναι πλήρως ώριμοι, έτσι ώστε το PG να μην μετατρέπει το φρούτο μαλακό πριν φτάσουν στο ράφι των σούπερ μάρκετ.

Οι ντομάτες Flavr-SAVR έχουν ένα επιπλέον γονίδιο που τοποθετείται εκεί από τους γενετικούς μηχανικούς, το οποίο παράγει μια αντιπληροφοριακή εκδοχή του PG mRNA.Αυτός ο αντιπληροφοριακός κλώνος κολλάει στην πλειονότητα του PG mRNA που παράγει η ντομάτα και έτσι εμποδίζει την παραγωγή του ενζύμου PG.Αυτό κρατά τις ντομάτες να μαλακώνουν κατά τη διάρκεια της ωρίμανσης, έτσι ώστε οι αγρότες να μπορούν να καλλιεργούν ντομάτες που γεύονται και να φαίνονται ώριμες, αλλά δεν είναι μαλακοί.

Το αντιπληροφοριακό RNA μπορεί επίσης να έχει εφαρμογές στην ιατρική.Ορισμένες ασθένειες, όπως η ασθένεια Huntingtons, προκαλούνται από τα γονίδια που παράγουν ελαττωματικές ή ανεπιθύμητες πρωτεΐνες.Οι άνθρωποι δεν μπορούν να εκτραφούν για να έχουν ένα αλλοιωμένο γονιδίωμα όπως οι ντομάτες, αλλά οι επιστήμονες μπορούν να παραδώσουν κατά κάποιο τρόπο το αντιπληροφοριακό RNA ή ένα γονίδιο για να κωδικοποιήσουν το αντιπληροφοριακό RNA, στα κύτταρα που παράγουν μια ανεπιθύμητη πρωτεΐνη.

Χρησιμοποιώντας έναν ιό ως φορέα του αντιπληροφοριακού γονιδίου ή η έγχυση του RNA απευθείας στην περιοχή είναι πιθανές μεθόδους παράδοσης.Ένα πρόβλημα με την επιστήμη, ωστόσο, είναι ότι η βελτιστοποίηση των μεθόδων παράδοσης είναι πολύπλοκη.Ένα άλλο μειονέκτημα είναι ότι το RNA μπορεί να μην είναι αρκετά συγκεκριμένο ώστε να στοχεύει μόνο το ανεπιθύμητο mRNA, μια κατάσταση που θα μπορούσε να είναι επικίνδυνη για τον ασθενή.Παραδείγματα αντιπληροφοριακού RNA στη φύση είναι ασυνήθιστα.Ένα τέτοιο περιστατικό συμβαίνει στους ανθρώπους και στα ποντίκια, όπου το γονίδιο για τον υποδοχέα του αυξητικού παράγοντα που μοιάζει με ινσουλίνη, που κληρονομείται από την πλευρά των μητέρων, εμποδίζεται από αντιπληροφοριακό RNA που παράγεται από την έκδοση των πατέρων του γονιδίου.