L'RNA interference o interferenza dell'RNA è un meccanismo endocellulare di controllo della post-trascrizione operato attraverso un complesso sistema di segnalazione che coinvolge particolari tipi di RNA. Attraverso l'RNA interference si ottiene il silenziamento genico.
Fu scoperto casualmente durante alcuni esperimenti in petunia, da due ricercatori che - per i loro studi sull'RNA interference - vinceranno il premio Nobel del 2006. I due ricercatori ipotizzarono che immettendo in petunia dell'RNA codificante per il colore viola della foglia si potesse accentuare la colorazione. Sorprendentemente, ottennero dei "mutanti" totalmente privi di colore. All'inizio si ipotizzò che, in qualche modo, l'RNA immesso si fosse appaiato sul'mRNA formando un ibrido RNA/RNA-esogeno che non poteva essere tradotto. In realtà, studi successivi, dimostrarono che l'introduzione di RNA silenziava non soltanto un gene, o comunque un mRNA, ma un intero set di geni.
MicroRNA
Il MicroRNA è un RNA di natura endogena, sintetizzato all'interno della cellula, capace di silenziare l'espressione di molti geni. Dall'attività della polimerasi, all'interno del nucleo, si genera un pri-mRNA che è capace di auto-appaiarsi in più punti formando una struttura a forcina. Attraverso il complesso enzimatico DROSHA, all'interno del nucleo, il pri-mRNA viene tagliato formando così il pre-mRNA che ha una lunghezza di circa 70 paia di basi.
Schema di silenziamento genico da MicroRNA.
Successivamente, grazie all'azione dell'esportina nucleare, il pre-mRNA viene tradotto nel citoplasma dove è processato dall'enzima DICER che opera un ulteriore taglio sulla forcina, che si riduce a circa 18-25 paia di basi. A questo punto il pre-mRNA accorciato è trasferito al complesso RISC che, al suo interno, contiene AGO2, una proteina "argonauta" che opera un'azione di allontanamento di una delle due eliche della forcina di pre-mRNA. A questo punto, la struttura RISC/pre-mRNA è capace di legarsi alla parte terminale delle catene di mRNA impedendo la traduzione, ad esempio attraverso il blocco del ribosoma.
SiRNA
Il meccanismo di RNA interference attraversi siRNA (small interfering RNA) è simile a quello adoperato grazie ai microRNA. Vista la natura endogena, i meccanismi di interferenza da SiRNA, possono essere equiparati ai sistemi di difesa nei confronti di agenti esterni, ad esempio virus; alcuni virus, infatti, utilizzano l'RNA a doppio filamento come materiale genetico o come intermedio durante il ciclo vitale. Il complesso DICER capta l'RNA virale e lo processa, portandolo a una lunghezza di circa 21 paia di basi. A questo punto, il complesso RISC opera il taglio di uno dei due filamenti e si viene a creare un sistema formato da una sonda che è capace di rilevare l'mRNA bersaglio e tagliarlo tra l'11 e la 12 base. La caratteristica del sistema RNA/RISC è che questo "sporge" per 2 o 3 nucleotidi da RISC. In questo modo, l'mRNA privo di CAP e di coda di Poliadenilato è rapidamente degradato.
Bibliografia
- RNA interference is mediated by 21- and 22-nucleotide RNAs. Sayda M. Elbashir, Winfried Lendeckel, Thomas Tuschl. Genes Dev. 2001 January 15; 15(2): 188–200.
Introduzione all'informazione genetica:
DNA e
RNA,
cromosoma,
cromatina,
genoma.
Trascrizione:
RNA polimerasi batterica,
allungamento dell'RNA,
Trascrizione eucariotica,
terminazione della trascrizione,
RNA interference (
pre-mRNA,
siRNA).
Traduzione:
Ribosoma,
RNA ribosomiale,
ribozima,
trascrittoma.
Duplicazione del DNA:
Primosoma,
forcella di replicazione,
DNA polimerasi I procariotica,
DNA polimerasi III procariotica,
Terminazione della duplicazione del DNA.
Tecniche e laboratorio PCR,
LCR,
Real time PCR.
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