Interferencja RNA (RNAi) to proces, w którym mała niekodująca cząsteczka RNA blokuje potranskrypcyjną ekspresję genu, wiążąc się z jego informacyjnym RNA (mRNA) i zapobiegając translacji białka.

Proces ten zachodzi naturalnie w komórkach, często poprzez aktywność kodowanych genomowo mikroRNA. Naukowcy mogą wykorzystać ten mechanizm, wprowadzając syntetyczne RNA w celu dezaktywacji określonych genów do celów badawczych lub terapeutycznych. Na przykład RNAi może być używany do tłumienia genów, które są nadaktywne w chorobach takich jak rak.

Przebieg procesu

Po pierwsze, naukowcy syntetyzują dwuniciowy RNA z sekwencją komplementarną do docelowego genu. Można stosować różne typy dwuniciowego RNA, w tym małe interferujące RNA (siRNA) i krótkie RNA spinki do włosów (shRNA). shRNA to jedna nić RNA, która jest złożona - tworząc dwuniciowy RNA z pętlą spinki do włosów po jednej stronie - i jest prekursorem siRNA. Dwuniciowy RNA jest następnie wprowadzany do komórek metodami takimi jak wstrzykiwanie lub dostarczanie przez wektory, takie jak zmodyfikowane wirusy. Jeśli używany jest shRNA, enzymy RNazy w komórce, takie jak Dicer, rozszczepiają go do krótszego siRNA, usuwając pętlę spinki do włosów.

SiRNA następnie wiąże się z enzymem Argonaute, który jest częścią kompleksu zwanego kompleksem wyciszającym indukowanym RNA (RISC). Tutaj dwie nici siRNA rozdzielają się. Jeden odpływa, podczas gdy drugi - zwany pasmem prowadzącym - pozostaje przymocowany do RISC. Jest znany jako "nić prowadząca", ponieważ jest to nić, która wiąże mRNA poprzez komplementarne parowanie zasad, doprowadzając RISC do mRNA. To wiązanie jest bardzo specyficzne, ponieważ siRNA jest zwykle zaprojektowane tak, aby było całkowicie komplementarne z docelowym mRNA. Argonaute następnie rozszczepia i degraduje mRNA, zapobiegając jego translacji na białko - skutecznie wyciszając gen.