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RNA-Interferenz (RNAi)

Anzahl Durchsuchen:0     Autor:Site Editor     veröffentlichen Zeit: 2021-09-29      Herkunft:Wikipedia;Umass Chan Medial School

RNA-Interferenz (RNAi)

RNA-Interferenz (RNAi) ist ein biologischer Prozess, bei dem RNA-Moleküle durch translationale oder transkriptionale Repression an der sequenzspezifischen Unterdrückung der Genexpression durch doppelsträngige RNA beteiligt sind.Historisch war RNAi unter anderen Namen bekannt, darunter Co-Suppression, Post-Transcriptional Gene Silencing (PTGS) und Quelling.Die detaillierte Untersuchung jedes dieser scheinbar unterschiedlichen Prozesse verdeutlichte, dass die Identität dieser Phänomene alle tatsächlich RNAi waren.Seit der Entdeckung von RNAi und seinen regulatorischen Potenzialen hat sich gezeigt, dass RNAi ein immenses Potenzial zur Unterdrückung gewünschter Gene besitzt.RNAi gilt heute als präzise, ​​effizient, stabil und besser als die Antisense-Therapie zur Gensuppression.Intrazellulär durch einen Expressionsvektor produzierte Antisense-RNA kann entwickelt werden und als neue therapeutische Mittel Anwendung finden. Während der RNAi wird lange dsRNA durch ein Enzym namens \"Dicer\" in kleine Fragmente mit einer Länge von ~21 Nukleotiden geschnitten oder \"gewürfelt\".Diese kleinen Fragmente, die als kleine interferierende RNAs (siRNAs) bezeichnet werden, binden an Proteine ​​einer besonderen Familie: den Argonaute-Proteinen.Nach der Bindung an ein Argonaute-Protein wird ein Strang der dsRNA entfernt, sodass der verbleibende Strang für die Bindung an Messenger-RNA-Zielsequenzen gemäß den Regeln der Basenpaarung verfügbar bleibt: A bindet U, G bindet C und umgekehrt.Einmal gebunden, kann das Argonaute-Protein entweder die Boten-RNA spalten und zerstören oder akzessorische Faktoren rekrutieren, um die Zielsequenz auf andere Weise zu regulieren.

RNAi wird von Forschern häufig verwendet, um Gene zum Schweigen zu bringen, um etwas über ihre Funktion zu erfahren.siRNAs können so entworfen werden, dass sie zu jedem Gen passen, können kostengünstig hergestellt und leicht an Zellen verabreicht werden.Man kann jetzt kommerziell synthetisierte siRNAs bestellen, um praktisch jedes Gen in einer menschlichen oder anderen Zelle zum Schweigen zu bringen, was das Tempo der biomedizinischen Forschung dramatisch beschleunigt.Darüber hinaus macht die Fähigkeit, die Expression eines einzelnen Gens auszuschalten, RNAi zu einem attraktiven therapeutischen Ansatz zur Behandlung von Infektionskrankheiten oder genetischen Störungen, wie beispielsweise solchen, die aus der unangemessenen und unerwünschten Aktivität eines Gens resultieren, wie bei vielen Krebsarten und neurodegenerativen Erkrankungen.Derzeit gibt es mehrere klinische Studien, die die Sicherheit und Wirksamkeit von siRNA-Medikamenten testen.

RNAi ist viel mehr als ein Forschungswerkzeug.RNAi umfasst eine Reihe alter und ausgeklügelter zellulärer Mechanismen, die eine Vielzahl biologischer Funktionen regulieren.Argonautenproteine ​​binden viele natürlich vorkommende kleine RNAs, um sich gegen transponierbare Elemente zu verteidigen, die Chromosomenstruktur und -stabilität aufrechtzuerhalten und das Entwicklungstiming und die Differenzierung zu regulieren.Beispielsweise stellen microRNAs eine natürliche Form von entwicklungsrelevanten siRNAs dar.Wie siRNAs werden microRNAs von Dicer hergestellt, aber microRNAs stammen von einzelsträngigen RNAs ab, die sich um sich selbst falten, um kleine Bereiche doppelsträngiger RNA zu erzeugen – sogenannte „Stammschleifen“ – anstelle der langen doppelsträngigen RNA das produziert siRNAs.microRNAs können Argonaute-Proteine ​​anleiten, Boten-RNAs zu unterdrücken, die der miRNA unvollständig entsprechen, sodass eine microRNA Hunderte von Genen regulieren kann.Der Mensch stellt mehr als 500 verschiedene microRNAs her, und die unangemessene Produktion spezifischer microRNAs wurde mit mehreren Krankheiten in Verbindung gebracht.Medikamente zur Hemmung von krankheitserregenden microRNAs werden derzeit als Therapien für mehrere menschliche Krankheiten getestet.


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