RNA tai ribonukleiinihappo on molekyyli, joka on olennainen osa kaikkia elämän muotoja. Organismit, joilla on DNA -genomi, kopioivat geenejään RNA -muodossa. Organismi lukee nämä tarkat kopiot, jotka ovat “järkeviä” ja muodostavat oikeat proteiinit. Antisense -RNA on sekvenssi, joka on “aistin” RNA: n vastakohta, ja pysymällä “aistin” RNA: ssa se voi estää proteiinien oikean muodostumisen. Vaikka antisense -RNA: ta ei esiinny laajalti luonnossa, sitä käytetään tieteen aloilla, kuten lääketieteessä ja geneettisesti muunnetuissa organismeissa.
Säännöllinen proteiinintuotantoprosessi alkaa tietyn geenin DNA: sta kopioimalla lähetti -RNA: han (mRNA). Kaikki mRNA on yksijuosteinen. Ribosomit ja siirto -RNA: t (tRNA) lukevat sitten mRNA: n ja rakentavat proteiinin, jota geeni koodaa.
MRNA: n sekvenssi on välttämätön oikean proteiinin tuottamiseksi. Lisäksi tRNA ja ribosomit lukevat vain yksittäisiä juosteita, eivät kaksoisjuosteita. Antisense -RNA on itsessään yksi juoste, mutta sillä on emästen sekvenssi, joka täydentää tietyn mRNA: n emästen sekvenssiä.
Urasiili (U), adeniini (A), sytosiini (C) ja guaniini (G) muodostavat RNA: n eri emäkset. Uracil sitoutuu adeniiniin ja sytosiini guaniiniin. Esimerkiksi CAU: ta koodaavassa mRNA: n osassa on komplementaarinen antisense -sekvenssi GUA: ta. Antisense-sekvenssi sitoutuu mRNA: han muodostaen kaksijuosteisen kompleksin.
Geenisuunnittelijat ovat havainneet tämän käsitteen hyödylliseksi muokattujen organismien luomisessa. Yksi esimerkki on tomaatti, joka tunnetaan nimellä Flavr-Savr. Tomaatit tuottavat entsyymin nimeltä polygalakturonaasi (PG), joka pehmentää hedelmää kypsymisen aikana. PG koodataan tomaatin genomilla. Tavallisten tomaattien viljelijöiden on poimittava ne ennen kuin ne ovat täysin kypsiä, jotta PG ei käännä hedelmiä pehmeiksi ennen kuin ne tulevat supermarketin hyllylle.
Flavr-Savr-tomaateissa on geneettisten insinöörien asettama ylimääräinen geeni, joka tuottaa antisense-version PG-mRNA: sta. Tämä antisense -juoste tarttuu suurimpaan osaan tomaatin tuottamaa PG -mRNA: ta ja estää siten PG -entsyymin tuotannon. Tämä estää tomaatit menemästä pehmeiksi kypsymisen aikana, jotta viljelijät voivat kasvattaa tomaatteja, jotka maistuvat ja näyttävät kypsiltä, mutta eivät ole pehmeitä.
Antisense -RNA: lla voi olla sovelluksia myös lääketieteessä. Jotkut sairaudet, kuten Huntingtonin tauti, johtuvat geeneistä, jotka tuottavat viallisia tai ei -toivottuja proteiineja. Ihmisiä ei voida kasvattaa muuttuneella genomilla, kuten tomaateilla, mutta tutkijat voivat jotenkin toimittaa antisense -RNA: ta tai geeniä, joka koodittaa antisense -RNA: ta, soluihin, jotka tuottavat ei -toivottua proteiinia.
Viruksen käyttäminen antisense -geenin kantajana tai RNA: n ruiskuttaminen suoraan alueelle ovat mahdollisia toimitusmenetelmiä. Yksi tieteen ongelma on kuitenkin se, että toimitusmenetelmien optimointi on monimutkaista. Toinen haittapuoli on se, että RNA ei ehkä ole riittävän spesifinen kohdistaakseen vain ei -toivottua mRNA: ta, mikä voi olla vaarallista potilaalle. Esimerkkejä antisense -RNA: sta luonnossa ovat harvinaisia. Yksi tällainen tapahtuma tapahtuu ihmisillä ja hiirillä, joissa insuliinin kaltaisen kasvutekijä XNUMX -reseptorin geeni, joka on periytynyt äidin puolelta, estyy isän geeniversiosta tuotetulla antisense-RNA: lla.