Paddison, P. J. et al. Stable suppression of gene expression by RNAi in mammalian cells. Proc. Natl Acad. Sci. USA 99, 1443-1448 (2002) | PubMed | ISI |
Caplen, N. J. et al. Rescue of polyglutamine-mediated cytotoxicity by double-stranded RNA-mediated RNA interference. Hum. Mol. Gen. 11, 175-184 (2002) | PubMed | ISI |
WEB SITES
Richard Morgan's lab | Greg Hannon's lab

RNA interference (RNAi), или post-transcriptional gene silencing, мощный метод редукции экспрессии специфических генов у большинства организмов— особенно у растений и беспозвоночных.

RNAi - естественно возникший феномен, он связан с двунитчатой (ds) РНК. Если dsRNA matches последовательности транскрипта вклетке, то он будет направлен на деградацию с помощью эндогенных нуклеаз. Любой ген, следовательно, м. подавляться путем присоединения dsRNA с теми же самыми последовательностями, что и транскрипт-мишень. Это м. происходить путем трансфекции клеток самой dsRNA или конструкции, которая экспрессирует варсию транскрипта-мишени, содержащую инвертированный повтор.

Хотя этот метод и работает чрезвычайно хорошо у беспозвоночных, таких как Caenorhabditis elegans, его использование в клетках млекопитающих менее успешно. Частично из-за того, что присутствие dsRNA у млекопитающих активирует протеин киназу, PKR, которая участвует в защитной реакции на вирусы и ведет к генерализованному снижению экспрессии генов. Показано, что PKR м.б. обманута при использовании более коротких dsRNAs, из ~21 нуклеотидов длиной, которые ведут к временному молчанию генов-мишеней в некоторых линиях клеток млекопитающих.

Paddison et al. расширили это наблюдение, показав, что др. обходным PKR путем является экспрессия ингибитора функции PKR . Используя этот подход, они получили RNAi в соматических клетках мышей, используя более длинные dsRNA. Кроме того, они показали, что стабильное молчание генов-мишеней м.б. достигнуто в клетках эмбриональной карциномы мыши, экспрессирующих транскрипты, содержащие инвертированные повторы.

Целью исследований Caplen et al было, посмотреть может ли RNAi использоваться для подавления экспрессии известных болезнь-вызывающих генов. В частности они изучали мутантную форму androgen receptor, которая обусловливает spinal and bulbar muscular atrophy (SBMA). Это заболевание — подобно Huntington disease м некоторым др. нейродегенеративным нарушениям — вызывается экспансией последовательностей, которые кодируют участки глютаминов. Caplen et al. показали, что RNAi м.б. использована для снижения экспрессии умножившихся повторов в модельной тканевой культуре SBMA клеток Drosophila и человека. В клетках человека, RNAi уменьшает также цитотоксические эффекты, ассоциированные с экспрессией этих полиглютаминовых повторов.

Хотя эти исследования и расширяют круг использования RNAi в клетках млекопитающих, однако некоторые важные технические сложности остаются нерешенными, такие как специфичность типов клеток. Напр., если мы поймем, почему RNAi работает лучше в одном типе клеток, чем в др., то это позволит направлять RNAi на клетки, которые затронуты при данном заболевании.