stringtranslate.com

Подавление генов

Подавление экспрессии генов — это регулирование экспрессии генов в клетке с целью предотвращения экспрессии определенного гена . [1] [2] Подавление экспрессии генов может происходить как во время транскрипции , так и во время трансляции и часто используется в исследованиях. [1] [2] В частности, методы, используемые для подавления генов, все чаще используются для создания терапевтических средств для борьбы с раком и другими заболеваниями, такими как инфекционные заболевания и нейродегенеративные расстройства .

Заглушение генов часто считается тем же самым, что и выключение генов . [3] [4] Когда гены замолкают, их экспрессия снижается. [3] [4] Напротив, когда гены вырубаются, они полностью стираются из генома организма и, таким образом, не имеют экспрессии. [3] [4] Заглушение генов считается механизмом выключения генов, поскольку методы, используемые для выключения генов, такие как РНК-интерференция , CRISPR или siRNA , обычно снижают экспрессию гена по крайней мере на 70%, но не устраняют его [ нужна ссылка ] . Методы, использующие выключение генов, часто считаются лучшими, чем выключение генов [ нужна ссылка ], поскольку они позволяют исследователям изучать основные гены, которые необходимы для выживания животных моделей и не могут быть удалены. Кроме того, они дают более полное представление о развитии заболеваний, поскольку заболевания, как правило, связаны с генами, которые имеют сниженную экспрессию. [3]

Типы

Транскрипционный

Посттранскрипционный

Мейотический

Методы исследования

Антисмысловые олигонуклеотиды

Антисмысловые олигонуклеотиды были открыты в 1978 году Полом Замечником и Мэри Стивенсон. [5] Олигонуклеотиды , которые представляют собой короткие фрагменты нуклеиновых кислот , связываются с комплементарными целевыми молекулами мРНК при добавлении в клетку. [5] [6] Эти молекулы могут состоять из одноцепочечной ДНК или РНК и обычно имеют длину 13–25 нуклеотидов. [6] [7] Антисмысловые олигонуклеотиды могут влиять на экспрессию генов двумя способами: используя механизм, зависящий от РНКазы H , или используя механизм стерической блокировки. [6] [7] Олигонуклеотиды, зависящие от РНКазы H, вызывают деградацию целевых молекул мРНК , в то время как олигонуклеотиды, блокирующие стерическую блокировку , предотвращают трансляцию молекулы мРНК. [6] [7] Большинство антисмысловых препаратов действуют через механизм, зависящий от РНКазы H, в котором РНКаза H гидролизует цепь РНК гетеродуплекса ДНК/РНК . [6] [7] экспрессия. [6]

Рибозимы

Общий механизм, используемый рибозимами для расщепления молекул РНК

Рибозимы — это каталитические молекулы РНК, используемые для ингибирования экспрессии генов . Эти молекулы работают, расщепляя молекулы мРНК , по сути, подавляя гены, которые их производят. Сидни Альтман и Томас Чех впервые открыли каталитические молекулы РНК, рибозимы РНКазы P и интрона группы II в 1989 году и получили Нобелевскую премию за свое открытие. [8] [9] Существует несколько типов мотивов рибозимов, включая рибозимы молотоголового , шпилечного , вируса гепатита дельта , группы I , группы II и рибозимы РНКазы P. Мотивы рибозимов молотоголового, шпилечного и вируса гепатита дельта (HDV) обычно встречаются в вирусах или вироидных РНК. [8] Эти мотивы способны самостоятельно расщеплять специфическую фосфодиэфирную связь на молекуле мРНК. [8] Низшие эукариоты и некоторые бактерии содержат рибозимы группы I и группы II. [8] Эти мотивы могут самосращиваться путем расщепления и присоединения фосфодиэфирных связей. [8] Последний мотив рибозима, рибозим РНКазы P, обнаружен в Escherichia coli и известен своей способностью расщеплять фосфодиэфирные связи нескольких предшественников тРНК при присоединении к белковому кофактору. [8]

Общий каталитический механизм, используемый рибозимами, похож на механизм, используемый протеинрибонуклеазами . [ 10] Эти каталитические молекулы РНК связываются с определенным сайтом и атакуют соседний фосфат в остове РНК своим 2' кислородом, который действует как нуклеофил , что приводит к образованию расщепленных продуктов с 2'3'-циклическим фосфатом и 5' гидроксильным концом. [10] Этот каталитический механизм все чаще используется учеными для выполнения специфического для последовательности расщепления целевых молекул мРНК. Кроме того, предпринимаются попытки использовать рибозимы для производства терапевтических средств для подавления генов, которые будут подавлять гены, ответственные за возникновение заболеваний. [11]

РНК-интерференция

Слева: Обзор РНК-интерференции.

РНК-интерференция ( РНКi ) — это естественный процесс, используемый клетками для регуляции экспрессии генов. Он был открыт в 1998 году Эндрю Файром и Крейгом Мелло , которые получили Нобелевскую премию за свое открытие в 2006 году. [12] Процесс подавления генов сначала начинается с попадания в клетку молекулы двухцепочечной РНК (dsRNA) , которая запускает путь РНКi. [12] Затем двухцепочечная молекула разрезается на небольшие двухцепочечные фрагменты ферментом под названием Dicer . [12] Эти небольшие фрагменты, которые включают малые интерферирующие РНК (siRNA) и микроРНК (miRNA) , имеют длину приблизительно 21–23 нуклеотида. [12] [13] Фрагменты интегрируются в многосубъединичный белок, называемый комплексом подавления, индуцированного РНК , который содержит белки Argonaute , которые являются важными компонентами пути РНКi. [12] [13] Одна цепь молекулы, называемая «направляющей» цепью, связывается с RISC, в то время как другая цепь, известная как «пассажирская» цепь, деградирует. [12] [13] Направляющая или антисмысловая цепь фрагмента, которая остается связанной с RISC, направляет специфичное для последовательности подавление целевой молекулы мРНК. [13] Гены могут быть подавлены молекулами siRNA, которые вызывают эндонуклеатическое расщепление целевых молекул мРНК, или молекулами miRNA, которые подавляют трансляцию молекулы мРНК. [13] При расщеплении или трансляционной репрессии молекул мРНК гены, которые их образуют, становятся по существу неактивными. [12] Считается, что РНК-интерференция развилась как клеточный защитный механизм от захватчиков, таких как РНК-вирусы , или для борьбы с пролиферацией транспозонов в ДНК клетки. [12] Как РНК-вирусы, так и транспозоны могут существовать в виде двухцепочечной РНК и приводить к активации РНК-интерференции. [12] В настоящее время siRNA широко используются для подавления экспрессии определенных генов и оценки функции генов . Компании, использующие этот подход, включают Alnylam , Sanofi , [14] Arrowhead, Discerna, [15] и Persomics , [16] и другие.

Три основных нетранслируемых региона и микроРНК

Три основных нетранслируемых региона (3'UTR) матричных РНК (мРНК) часто содержат регуляторные последовательности, которые посттранскрипционно вызывают подавление генов. Такие 3'-UTR часто содержат как сайты связывания для микроРНК (миРНК), так и для регуляторных белков . Связываясь с определенными сайтами в пределах 3'-UTR, большое количество определенных микроРНК снижают экспрессию генов своих конкретных целевых мРНК, либо ингибируя трансляцию, либо напрямую вызывая деградацию транскрипта, используя механизм, аналогичный РНК-интерференции (см. МикроРНК ). 3'-UTR также может иметь области сайленсера, которые связывают белки-репрессоры, которые ингибируют экспрессию мРНК. [ необходима цитата ]

3'-UTR часто содержит элементы ответа микроРНК (MRE) . MRE — это последовательности, с которыми связываются miRNA и вызывают подавление генов. Это преобладающие мотивы в 3'-UTR. Среди всех регуляторных мотивов в 3'-UTR (например, включая области сайленсера) MRE составляют около половины мотивов. [ необходима цитата ]

По состоянию на 2014 год веб-сайт miRBase [17] архив последовательностей и аннотаций miRNA, перечислил 28 645 записей в 233 биологических видах. Из них 1 881 miRNA находились в аннотированных локусах человеческих miRNA. Было предсказано, что каждая miRNA имеет в среднем около четырехсот целевых мРНК (вызывая подавление генов нескольких сотен генов). [18] Фрейдман и др. [18] подсчитали, что >45 000 целевых участков miRNA в пределах 3'UTR человеческой мРНК сохраняются выше фоновых уровней, и >60% генов, кодирующих белки человека, находились под селективным давлением для поддержания спаривания с miRNA. [ необходима ссылка ]

Прямые эксперименты показывают, что одна miRNA может снизить стабильность сотен уникальных мРНК. [19] Другие эксперименты показывают, что одна miRNA может подавлять выработку сотен белков, но это подавление часто является относительно мягким (менее чем в 2 раза). [20] [21]

Эффекты нарушения регуляции экспрессии генов микроРНК, по-видимому, важны при раке. [22] Например, при раке желудочно-кишечного тракта было идентифицировано девять микроРНК, которые эпигенетически изменены и эффективны в подавлении ферментов репарации ДНК. [23]

Эффекты нарушения регуляции экспрессии генов микроРНК также, по-видимому, важны при нейропсихиатрических расстройствах, таких как шизофрения, биполярное расстройство, большая депрессия, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера и расстройства аутистического спектра. [24] [25] [26]

Приложения

Медицинские исследования

Методы подавления генов широко использовались исследователями для изучения генов, связанных с расстройствами. К таким расстройствам относятся рак , инфекционные заболевания , респираторные заболевания и нейродегенеративные расстройства . В настоящее время подавление генов также используется в усилиях по открытию лекарств, таких как синтетическая летальность , высокопроизводительный скрининг и миниатюризированные скрининги РНК-интерференции. [ необходима цитата ]

Рак

Интерференция РНК использовалась для подавления генов, связанных с несколькими видами рака. В исследованиях in vitro хронического миелоидного лейкоза (ХМЛ) siRNA использовалась для расщепления белка слияния BCR-ABL , который предотвращает связывание препарата Gleevec ( иматиниб ) с раковыми клетками. [27] Расщепление белка слияния уменьшило количество трансформированных гемопоэтических клеток, которые распространились по всему организму, за счет повышения чувствительности клеток к препарату. [27] Интерференция РНК также может использоваться для нацеливания на определенные мутанты. Например, siRNA были способны специфически связываться с молекулами супрессора опухолей p53, содержащими единственную точечную мутацию , и разрушать ее, оставляя супрессор дикого типа нетронутым. [28]

Рецепторы, вовлеченные в митогенные пути, которые приводят к увеличению производства раковых клеток, также были нацелены молекулами siRNA. Хемокиновый рецептор 4 (CXCR4) , связанный с пролиферацией рака молочной железы, был расщеплен молекулами siRNA, что уменьшило количество делений, обычно наблюдаемых раковыми клетками. [29] Исследователи также использовали siRNA для избирательной регуляции экспрессии генов, связанных с раком. Антиапоптотические белки, такие как кластерин и сурвивин , часто экспрессируются в раковых клетках. [30] [31] Кластерин и сурвивин-таргетирующие siRNA использовались для уменьшения количества антиапоптотических белков и, таким образом, повышения чувствительности раковых клеток к химиотерапевтическому лечению. [30] [31] Исследования in vivo также все чаще используются для изучения потенциального использования молекул siRNA в терапии рака. Например, было обнаружено, что мыши, которым были имплантированы клетки аденокарциномы толстой кишки, выживали дольше, когда клетки предварительно обрабатывались siRNA, нацеленными на B-катенин в раковых клетках. [32]

Инфекционные заболевания

Вирусы

Вирусные гены и гены хозяина, которые необходимы вирусам для репликации или проникновения в клетку, или которые играют важную роль в жизненном цикле вируса, часто являются мишенями противовирусной терапии. РНК-интерференция использовалась для нацеливания генов при нескольких вирусных заболеваниях, таких как вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) и гепатит . [33] [34] В частности, siRNA использовалась для подавления первичного рецептора хемокина 5 ВИЧ (CCR5). [35] Это предотвратило проникновение вируса в лимфоциты периферической крови человека и первичные гемопоэтические стволовые клетки. [35] [36] Похожая техника использовалась для уменьшения количества обнаруживаемого вируса в клетках, инфицированных гепатитом B и C. При гепатите B подавление siRNA использовалось для нацеливания на поверхностный антиген вируса гепатита B и приводило к уменьшению количества вирусных компонентов. [37] Кроме того, методы siRNA, используемые при гепатите C, смогли снизить количество вируса в клетке на 98%. [38] [39]

РНК-интерференция используется в коммерческих целях для борьбы с вирусными заболеваниями растений уже более 20 лет (см. Устойчивость растений к болезням ). В 1986–1990 годах были опубликованы многочисленные примеры «резистентности, опосредованной белками оболочки» против вирусов растений, до того, как была открыта РНК-интерференция. [40] В 1993 году работа с вирусом гравировки табака впервые продемонстрировала, что организмы-хозяева могут нацеливаться на определенные вирусы или последовательности мРНК для деградации, и что эта активность является механизмом, лежащим в основе некоторых примеров резистентности к вирусам у трансгенных растений. [41] [42] Открытие малых интерферирующих РНК (определяющего фактора специфичности в РНК-опосредованном подавлении генов) также использовало вызванное вирусом посттранскрипционное подавление генов у растений. [43] К 1994 году были созданы трансгенные сорта тыквы, экспрессирующие гены белков оболочки из трех различных вирусов, что обеспечило гибриды тыквы с подтвержденной в полевых условиях мультивирусной устойчивостью, которая остается в коммерческом использовании в настоящее время. Линии картофеля, экспрессирующие вирусные репликазные последовательности, которые придают устойчивость к вирусу скручивания листьев картофеля, продавались под торговыми наименованиями NewLeaf Y и NewLeaf Plus и были широко приняты в коммерческом производстве в 1999–2001 годах, пока корпорация McDonald's не решила не покупать ГМ- картофель, а Monsanto не решила закрыть свой картофельный бизнес NatureMark. [44] Другой часто цитируемый пример устойчивости к вирусам, опосредованный подавлением генов, касается папайи, где гавайская индустрия папайи была спасена устойчивой к вирусам ГМ-папайей, произведенной и лицензированной университетскими исследователями, а не крупной корпорацией. [45] Эти папайи также остаются в употреблении в настоящее время, хотя и не без значительного общественного протеста, [46] [47] что заметно менее очевидно в медицинском использовании подавления генов.

Методы подавления генов также использовались для нацеливания на другие вирусы, такие как вирус папилломы человека , вирус Западного Нила и вирус Тулейна. Ген E6 в образцах опухолей, полученных от пациентов с вирусом папилломы человека, был направлен и, как было обнаружено, вызывал апоптоз в инфицированных клетках. [48] Векторы экспрессии плазмидных siRNA, используемые для нацеливания на вирус Западного Нила, также были способны предотвращать репликацию вирусов в клеточных линиях. [49] Кроме того, было обнаружено, что siRNA успешно предотвращает репликацию вируса Тулейна, части семейства вирусов Caliciviridae , путем нацеливания как на его структурные, так и на неструктурные гены. [50] При нацеливании на ген NTPase было показано, что одна доза siRNA за 4 часа до заражения контролирует репликацию вируса Тулейна в течение 48 часов после заражения, снижая титр вируса до 2,6 логарифма. [50] Хотя вирус Тулейна является видоспецифичным и не поражает людей, было показано, что он тесно связан с человеческим норовирусом , который является наиболее распространенной причиной острых гастроэнтеритов и вспышек пищевых заболеваний в Соединенных Штатах. [51] Человеческие норовирусы печально известны тем, что их трудно изучать в лабораторных условиях, но вирус Тулейна предлагает модель, с помощью которой можно изучать это семейство вирусов для клинической цели разработки методов лечения, которые можно использовать для лечения заболеваний, вызванных человеческим норовирусом. [ необходима цитата ]

Бактерии
Структура типичной грамположительной бактериальной клетки

В отличие от вирусов, бактерии не так восприимчивы к подавлению siRNA. [52] Это во многом связано с тем, как бактерии размножаются. Бактерии размножаются вне клетки-хозяина и не содержат необходимого механизма для функционирования РНК-интерференции. [52] Однако бактериальные инфекции все еще можно подавить с помощью siRNA, воздействуя на гены хозяина, которые участвуют в иммунном ответе, вызванном инфекцией, или на гены хозяина, участвующие в опосредовании проникновения бактерий в клетки. [52] [53] Например, siRNA использовалась для снижения количества провоспалительных цитокинов, экспрессируемых в клетках мышей, получавших липополисахарид (LPS) . [52] [54] Снижение экспрессии воспалительного цитокина, фактора некроза опухоли α (TNFα) , в свою очередь, вызвало снижение септического шока, испытываемого мышами, получавшими LPS. [54] Кроме того, siRNA была использована для предотвращения проникновения бактерий Psueomonas aeruginosa в эпителиальные клетки легких мышей путем подавления гена кавеолина-2 (CAV2). [55] Таким образом, хотя бактерии не могут быть напрямую направлены на механизмы siRNA, они все равно могут быть затронуты siRNA, когда направлены на компоненты, участвующие в бактериальной инфекции. [ необходима цитата ]

Респираторные заболевания

Рибозимы, антисмысловые олигонуклеотиды и совсем недавно РНК-интерференция использовались для нацеливания молекул мРНК, вовлеченных в астму . [53] [56] Эти эксперименты показали, что siRNA может использоваться для борьбы с другими респираторными заболеваниями, такими как хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) и муковисцидоз . [53] ХОБЛ характеризуется гиперплазией бокаловидных клеток и гиперсекрецией слизи . [57] Было обнаружено, что секреция слизи снижается, когда трансформирующий фактор роста (TGF)-α был нацелен на siRNA в эпителиальных клетках дыхательных путей человека NCI-H292 . [58] Помимо гиперсекреции слизи, для ХОБЛ и астмы характерны хроническое воспаление и повреждение легочной ткани. Считается, что трансформирующий фактор роста TGF-β играет роль в этих проявлениях. [59] [60] В результате, когда интерферон (IFN)-γ использовался для подавления TGF-β, фиброз легких, вызванный повреждением и рубцеванием легочной ткани, был улучшен. [61] [62]

Нейродегенеративные расстройства

болезнь Хантингтона
Кристаллографическая структура N-концевой области человеческого белка хантингтина.

Болезнь Хантингтона (БХ) является результатом мутации в гене хантингтина , которая вызывает избыток повторов CAG. [63] Затем ген образует мутировавший белок хантингтина с полиглутаминовыми повторами вблизи аминоконца . [64] Это заболевание неизлечимо и, как известно, вызывает двигательные, когнитивные и поведенческие дефициты. [65] Исследователи рассматривают подавление генов как потенциальный терапевтический метод для БХ. [ необходима цитата ]

Заглушение генов может быть использовано для лечения HD путем воздействия на мутантный белок хантингтина. Мутантный белок хантингтина был нацелен посредством заглушения генов, которое является аллель-специфичным, с использованием аллель-специфичных олигонуклеотидов . В этом методе антисмысловые олигонуклеотиды используются для воздействия на полиморфизм отдельных нуклеотидов (SNP) , которые представляют собой изменения отдельных нуклеотидов в последовательности ДНК, поскольку было обнаружено, что у пациентов с HD есть общие SNP, связанные с мутантным аллелем хантингтина. Было обнаружено, что приблизительно 85% пациентов с HD могут быть охвачены при воздействии на три SNP. Кроме того, когда антисмысловые олигонуклеотиды использовались для воздействия на SNP, связанный с HD, у мышей наблюдалось 50% снижение мутантного белка хантингтина. [63]

Неаллель-специфическое подавление генов с использованием молекул siRNA также использовалось для подавления мутантных белков хантингтина. Благодаря этому подходу вместо нацеливания SNP на мутировавшем белке нацеливаются все нормальные и мутировавшие белки хантингтина. При исследовании на мышах было обнаружено, что siRNA может снизить нормальные и мутантные уровни хантингтина на 75%. На этом уровне они обнаружили, что у мышей улучшился двигательный контроль и увеличилась выживаемость по сравнению с контрольной группой. [63] Таким образом, методы подавления генов могут оказаться полезными при лечении HD.

Боковой амиотрофический склероз

Боковой амиотрофический склероз (БАС) , также называемый болезнью Лу Герига, является заболеванием двигательных нейронов , которое поражает головной и спинной мозг . Заболевание вызывает дегенерацию двигательных нейронов , что в конечном итоге приводит к гибели нейронов и мышечной дегенерации. [66] Было обнаружено, что сотни мутаций в гене супероксиддисмутазы Cu/Zn (SOD1) вызывают БАС. [67] Для подавления мутанта SOD1, характерного для БАС, использовалось подавление гена. [67] [68] В частности, молекулы siRNA успешно использовались для нацеливания на мутантный ген SOD1 и снижения его экспрессии посредством подавления аллель-специфического гена. [67] [69]

Терапевтические проблемы

Основной механизм, используемый вирусными векторами для доставки генов в целевые клетки. Показанный пример — лентивирусный вектор.

Существует несколько проблем, связанных с терапией подавления генов, включая доставку и специфичность для целевых клеток. Например, для лечения нейродегенеративных расстройств молекулы для перспективной терапии подавления генов должны быть доставлены в мозг. Гематоэнцефалический барьер затрудняет доставку молекул в мозг через кровоток, предотвращая прохождение большинства молекул, которые вводятся или всасываются в кровь. [63] [64] Таким образом, исследователи обнаружили, что они должны напрямую вводить молекулы или имплантировать насосы, которые проталкивают их в мозг. [63]

Однако, попав в мозг, молекулы должны перемещаться внутри целевых клеток. Для эффективной доставки молекул siRNA в клетки можно использовать вирусные векторы . [63] [65] Тем не менее, этот метод доставки также может быть проблематичным, поскольку он может вызывать иммунный ответ против молекул. Помимо доставки, было обнаружено, что специфичность также является проблемой при подавлении генов. Как антисмысловые олигонуклеотиды, так и молекулы siRNA могут потенциально связываться с неправильной молекулой мРНК. [63] Таким образом, исследователи ищут более эффективные методы доставки и разработки специфических терапевтических средств для подавления генов, которые по-прежнему будут безопасными и эффективными. [ необходима цитата ]

Еда

Arctic Apples — это набор зарегистрированных [70] яблок, которые содержат свойство не темнеть, созданное с помощью подавления генов для снижения экспрессии полифенолоксидазы (PPO). Это первый одобренный пищевой продукт, в котором используется эта технология. [71]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Redberry, Grace (2006). Подавление экспрессии генов: новые исследования . Нью-Йорк: Nova Science Publishers. ISBN 9781594548321.
  2. ^ ab "Gene Silencing". Национальный центр биотехнологической информации . Получено 11 ноября 2013 г.
  3. ^ abcd Hood E (март 2004 г.). «РНК-интерференция: что за шум вокруг подавления генов?». Environmental Health Perspectives . 112 (4): A224–9. doi :10.1289/ehp.112-a224. PMC 1241909. PMID  15033605 . 
  4. ^ abc Mocellin S, Provenzano M (7 декабря 2006 г.). "Интерференция РНК: изучение нокдауна гена на основе клеточной физиологии". Журнал трансляционной медицины . 2 (1): 39. doi : 10.1186 /1479-5876-2-39 . PMC 534783. PMID  15555080. 
  5. ^ ab Kole R, Krainer AR, Altman S (февраль 2012 г.). «РНК-терапия: за пределами РНК-интерференции и антисмысловых олигонуклеотидов». Nature Reviews. Drug Discovery . 11 (2): 125–40. doi :10.1038/nrd3625. PMC 4743652. PMID  22262036 . 
  6. ^ abcdef Dias N, Stein CA (март 2002). «Антисмысловые олигонуклеотиды: основные концепции и механизмы». Molecular Cancer Therapeutics . 1 (5): 347–55. PMID  12489851.
  7. ^ abcd Kurreck J (март 2004 г.). «Подходы к проверке цели с помощью антисмысловой и РНК-интерференции в исследовании боли». Current Opinion in Drug Discovery & Development . 7 (2): 179–87. PMID  15603251.
  8. ^ abcdef Phylactou, L. (1 сентября 1998 г.). «Рибозимы как терапевтические инструменты для генетических заболеваний». Human Molecular Genetics . 7 (10): 1649–1653. doi : 10.1093/hmg/7.10.1649 . PMID  9735387.
  9. ^ Shampo MA, Kyle RA, Steensma DP (октябрь 2012 г.). «Сидней Альтман — лауреат Нобелевской премии за работу с РНК». Труды клиники Майо . 87 (10): e73. doi :10.1016/j.mayocp.2012.01.022. PMC 3498233. PMID 23036683  . 
  10. ^ ab Doherty EA, Doudna JA (1 июня 2001 г.). «Структуры и механизмы рибозимов». Annual Review of Biophysics and Biomolecular Structure . 30 (1): 457–75. doi :10.1146/annurev.biophys.30.1.457. PMID  11441810.
  11. ^ Tollefsbol, Trygve O., ред. (2007). Методы и протоколы биологического старения . Totowa, NJ: Humana Press. ISBN 9781597453615.
  12. ^ abcdefghi "Информационный бюллетень по интерференции РНК". Национальные институты здравоохранения. Архивировано из оригинала 25 ноября 2013 г. Получено 24 ноября 2013 г.
  13. ^ abcde Wilson RC, Doudna JA (2013). «Молекулярные механизмы интерференции РНК». Annual Review of Biophysics . 42 : 217–39. doi :10.1146/annurev-biophys-083012-130404. PMC 5895182. PMID  23654304 . 
  14. ^ «Обращение крупных фармацевтических компаний к РНК-интерференции показывает, что новые технологии не гарантируют успех НИОКР». Forbes . Получено 11 октября 2015 г.
  15. ^ "Второе пришествие РНК-интерференции | The Scientist Magazine®". The Scientist . Получено 2015-10-11 .
  16. ^ "Продукты | Persomics". www.persomics.com . Получено 2015-10-11 .
  17. ^ miRBase.org
  18. ^ ab Friedman RC, Farh KK, Burge CB, Bartel DP (январь 2009 г.). «Большинство мРНК млекопитающих являются консервативными мишенями микроРНК». Genome Research . 19 (1): 92–105. doi :10.1101/gr.082701.108. PMC 2612969 . PMID  18955434. 
  19. ^ Lim LP, Lau NC, Garrett-Engele P, Grimson A, Schelter JM, Castle J, Bartel DP, Linsley PS, Johnson JM (февраль 2005 г.). «Анализ микрочипов показывает, что некоторые микроРНК подавляют большое количество целевых мРНК». Nature . 433 (7027): 769–73. Bibcode :2005Natur.433..769L. doi :10.1038/nature03315. PMID  15685193. S2CID  4430576.
  20. ^ Selbach M, Schwanhäusser B, Thierfelder N, Fang Z, Khanin R, Rajewsky N (сентябрь 2008 г.). «Широко распространенные изменения в синтезе белка, вызванные микроРНК». Nature . 455 (7209): 58–63. Bibcode :2008Natur.455...58S. doi :10.1038/nature07228. PMID  18668040. S2CID  4429008.
  21. ^ Baek D, Villén J, Shin C, Camargo FD, Gygi SP, Bartel DP (сентябрь 2008 г.). «Влияние микроРНК на выход белка». Nature . 455 (7209): 64–71. Bibcode :2008Natur.455...64B. doi :10.1038/nature07242. PMC 2745094 . PMID  18668037. 
  22. ^ Palmero EI, de Campos SG, Campos M, de Souza NC, Guerreiro ID, Carvalho AL, Marques MM (июль 2011 г.). «Механизмы и роль дерегуляции микроРНК в возникновении и прогрессировании рака». Genetics and Molecular Biology . 34 (3): 363–70. doi :10.1590/S1415-47572011000300001. PMC 3168173 . PMID  21931505. 
  23. ^ Бернстайн С, Бернстайн Х (май 2015). «Эпигенетическое снижение репарации ДНК при прогрессировании желудочно-кишечного рака». World Journal of Gastrointestinal Oncology . 7 (5): 30–46. doi : 10.4251 /wjgo.v7.i5.30 . PMC 4434036. PMID  25987950. 
  24. ^ Maffioletti E, Tardito D, Gennarelli M, Bocchio-Chiavetto L (2014). «Микрошпионы от мозга до периферии: новые подсказки из исследований микроРНК при нейропсихиатрических расстройствах». Frontiers in Cellular Neuroscience . 8 : 75. doi : 10.3389/fncel.2014.00075 . PMC 3949217. PMID  24653674. 
  25. ^ Mellios N, Sur M (2012). «Возникающая роль микроРНК в шизофрении и расстройствах аутистического спектра». Frontiers in Psychiatry . 3 : 39. doi : 10.3389/fpsyt.2012.00039 . PMC 3336189. PMID  22539927 . 
  26. ^ Geaghan M, Cairns MJ (август 2015 г.). «МикроРНК и посттранскрипционная дисрегуляция в психиатрии». Биологическая психиатрия . 78 (4): 231–9. doi : 10.1016/j.biopsych.2014.12.009 . hdl : 1959.13/1335073 . PMID  25636176. S2CID  5730697.
  27. ^ ab Chen J, Wall NR, Kocher K, Duclos N, Fabbro D, Neuberg D, Griffin JD, Shi Y, Gilliland DG (июнь 2004 г.). «Стабильная экспрессия малых интерферирующих РНК повышает чувствительность TEL-PDGFbetaR к ингибированию иматинибом или рапамицином». Журнал клинических исследований . 113 (12): 1784–91. doi :10.1172/JCI20673. PMC 420507. PMID  15199413 . 
  28. ^ Martinez LA, Naguibneva I, Lehrmann H, Vervisch A, Tchénio T, Lozano G, Harel-Bellan A (ноябрь 2002 г.). «Синтетические малые ингибирующие РНК: эффективные инструменты для инактивации онкогенных мутаций и восстановления путей p53». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (23): 14849–54. Bibcode : 2002PNAS...9914849M. doi : 10.1073/pnas.222406899 . PMC 137507. PMID  12403821 . 
  29. ^ Лаптева Н., Янг АГ, Сандерс ДЕ, Струбе РВ, Чен СИ (январь 2005 г.). «Снижение CXCR4 с помощью малой интерферирующей РНК отменяет рост опухоли груди in vivo». Генная терапия рака . 12 (1): 84–9. doi :10.1038/sj.cgt.7700770. PMID  15472715. S2CID  23402257.
  30. ^ ab July LV, Beraldi E, So A, Fazli L, Evans K, English JC, Gleave ME (март 2004 г.). «Терапия на основе нуклеотидов, нацеленная на кластерин, химиосенсибилизирует клетки аденокарциномы легких человека как in vitro, так и in vivo». Molecular Cancer Therapeutics . 3 (3): 223–32. doi : 10.1158/1535-7163.223.3.3 . PMID  15026542. S2CID  37703422.
  31. ^ ab Ning S, Fuessel S, Kotzsch M, Kraemer K, Kappler M, Schmidt U, Taubert H, Wirth MP, Meye A (октябрь 2004 г.). «siRNA-опосредованная понижающая регуляция сурвивина ингибирует рост клеток рака мочевого пузыря». International Journal of Oncology . 25 (4): 1065–71. doi :10.3892/ijo.25.4.1065 (неактивен 2024-09-12). PMID  15375557.{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на сентябрь 2024 г. ( ссылка )
  32. ^ Verma UN, Surabhi RM, Schmaltieg A, Becerra C, Gaynor RB (апрель 2003 г.). «Малые интерферирующие РНК, направленные против бета-катенина, подавляют рост клеток рака толстой кишки in vitro и in vivo». Clinical Cancer Research . 9 (4): 1291–300. PMID  12684397.
  33. ^ Дэйв RS, Померанц RJ (декабрь 2004 г.). «Противовирусные эффекты малых интерферирующих РНК, специфичных для вируса иммунодефицита человека типа 1, против мишеней, сохраненных в отдельных нейротропных вирусных штаммах». Журнал вирусологии . 78 (24): 13687–96. doi : 10.1128 /JVI.78.24.13687-13696.2004. PMC 533941. PMID  15564478. 
  34. ^ Wilson JA, Jayasena S, Khvorova A, Sabatinos S, Rodrigue-Gervais IG, Arya S, Sarangi F, Harris-Brandts M, Beaulieu S, Richardson CD (март 2003 г.). «Интерференция РНК блокирует экспрессию генов и синтез РНК из репликонов гепатита C, распространяемых в клетках печени человека». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 100 (5): 2783–8. Bibcode : 2003PNAS..100.2783W. doi : 10.1073 /pnas.252758799 . PMC 151418. PMID  12594341. 
  35. ^ ab Qin XF, An DS, Chen IS, Baltimore D (январь 2003 г.). «Ингибирование инфекции ВИЧ-1 в человеческих Т-клетках путем лентивирусной доставки малых интерферирующих РНК против CCR5». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 100 (1): 183–8. Bibcode : 2003PNAS..100..183Q. doi : 10.1073/pnas.232688199 . PMC 140921. PMID  12518064 . 
  36. ^ Li MJ, Bauer G, Michienzi A, Yee JK, Lee NS, Kim J, Li S, Castanotto D, Zaia J, Rossi JJ (август 2003 г.). «Ингибирование инфекции ВИЧ-1 лентивирусными векторами, экспрессирующими РНК-анти-ВИЧ, стимулируемые Pol III». Молекулярная терапия . 8 (2): 196–206. doi : 10.1016/s1525-0016(03)00165-5 . PMID  12907142.
  37. ^ Giladi H, Ketzinel-Gilad M, Rivkin L, Felig Y, Nussbaum O, Galun E (ноябрь 2003 г.). «Малая интерферирующая РНК ингибирует репликацию вируса гепатита B у мышей». Molecular Therapy . 8 (5): 769–76. doi :10.1016/s1525-0016(03)00244-2. PMID  14599810.
  38. ^ Randall G, Grakoui A, Rice CM (январь 2003 г.). «Очистка реплицирующихся РНК-репликонов вируса гепатита С в клеточной культуре с помощью малых интерферирующих РНК». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 100 (1): 235–40. Bibcode : 2003PNAS..100..235R. doi : 10.1073 /pnas.0235524100 . PMC 140937. PMID  12518066. 
  39. ^ Рэндалл Г, Райс CM (июнь 2004 г.). «Вмешательство в репликацию РНК вируса гепатита С». Virus Research . 102 (1): 19–25. doi :10.1016/j.virusres.2004.01.011. PMID  15068876.
  40. ^ Beachy RN, Loesch-Fries S, Tumer NE (1990). «Устойчивость к вирусной инфекции, опосредованная белком оболочки». Annual Review of Phytopathology . 28 : 451–472. doi :10.1146/annurev.py.28.090190.002315.
  41. ^ Lindbo JA, Dougherty WG (2005). «Патология растений и РНК-интерференция: краткая история». Annual Review of Phytopathology . 43 : 191–204. doi :10.1146/annurev.phyto.43.040204.140228. PMID  16078882.
  42. ^ Lindbo JA, Silva-Rosales L, Proebsting WM, Dougherty WG (декабрь 1993 г.). «Индукция высокоспецифичного антивирусного состояния в трансгенных растениях: последствия для регуляции экспрессии генов и устойчивости к вирусам». The Plant Cell . 5 (12): 1749–1759. doi :10.1105/tpc.5.12.1749. PMC 160401 . PMID  12271055. 
  43. ^ Hamilton AJ, Baulcombe DC (октябрь 1999). «Вид малых антисмысловых РНК в посттранскрипционном подавлении генов у растений». Science . 286 (5441): 950–2. doi :10.1126/science.286.5441.950. PMID  10542148.
  44. ^ Каневски В.К., Томас П.Е. (2004). «История картофеля». AgBioForum . 7 (1&2): 41–46.
  45. ^ Феррейра, С.А.; Питц, К.Й.; Маншардт, Р.; Зи, Ф.; Фитч, М.; Гонсалвес, Д. (2002). «Трансгенная папайя с белком вирусной оболочки обеспечивает практический контроль вируса кольцевой пятнистости папайи на Гавайях». Plant Disease . 86 (2): 101–105. doi :10.1094/PDIS.2002.86.2.101. PMID  30823304.
  46. ^ "Папайя: история успеха ГМО". Архивировано из оригинала 2015-06-10 . Получено 2016-08-30 .
  47. ^ «Папайя под прицелом: жаркая островная битва за ГМО — Modern Farmer». 19 декабря 2013 г.
  48. ^ Butz K, Ristriani T, Hengstermann A, Denk C, Scheffner M, Hoppe-Seyler F (сентябрь 2003 г.). «siRNA-таргетинг вирусного онкогена E6 эффективно убивает раковые клетки, положительные на вирус папилломы человека». Oncogene . 22 (38): 5938–45. doi :10.1038/sj.onc.1206894. PMID  12955072. S2CID  21504155.
  49. ^ McCown M, Diamond MS, Pekosz A (сентябрь 2003 г.). «Польза транскриптов siRNA, продуцируемых РНК-полимеразой i, в подавлении экспрессии вирусных генов и репликации вирусов с отрицательной и положительной цепью РНК». Вирусология . 313 (2): 514–24. doi : 10.1016/s0042-6822(03)00341-6 . PMID  12954218.
  50. ^ ab Fan Q, Wei C, Xia M, Jiang X (январь 2013 г.). «Ингибирование репликации вируса Тулейн in vitro с помощью РНК-интерференции». Журнал медицинской вирусологии . 85 (1): 179–86. doi :10.1002/jmv.23340. PMC 3508507. PMID 23154881  . 
  51. ^ "Обзор норовируса". Центр по контролю и профилактике заболеваний. 2018-12-21.
  52. ^ abcd Либерман Дж., Сонг Э., Ли СК., Шанкар П. (сентябрь 2003 г.). «Вмешательство в болезнь: возможности и препятствия на пути к использованию РНК-интерференции». Тенденции в молекулярной медицине . 9 (9): 397–403. doi :10.1016/s1471-4914(03)00143-6. PMC 7128953. PMID  13129706 . 
  53. ^ abc Leung RK, Whittaker PA (август 2005 г.). «Интерференция РНК: от подавления генов до геноспецифической терапии». Фармакология и терапия . 107 (2): 222–39. doi :10.1016/j.pharmthera.2005.03.004. PMC 7112686. PMID  15908010 . 
  54. ^ ab Sørensen DR, Sioud M (2010). "Системная доставка синтетических siRNAs". RNA Therapeutics . Methods in Molecular Biology. Vol. 629. pp. 87–91. doi :10.1007/978-1-60761-657-3_6. ISBN 978-1-60761-656-6. PMID  20387144.
  55. ^ Zaas DW, Duncan MJ, Li G, Wright JR, Abraham SN (февраль 2005 г.). «Инвазия пневмоцитов типа I Pseudomonas зависит от экспрессии и фосфорилирования кавеолина-2». Журнал биологической химии . 280 (6): 4864–72. doi : 10.1074/jbc.M411702200 . PMID  15545264. S2CID  43122091.
  56. ^ Popescu FD, Popescu F (сентябрь 2007 г.). «Обзор антисмысловых терапевтических вмешательств для молекулярных биологических мишеней при астме». Biologics: Targets and Therapy . 1 (3): 271–83. PMC 2721314. PMID  19707336 . 
  57. ^ Pistelli R, Lange P, Miller DL (май 2003 г.). «Детерминанты прогноза ХОБЛ у пожилых людей: гиперсекреция слизи, инфекции, сопутствующие сердечно-сосудистые заболевания». The European Respiratory Journal. Приложение . 40 : 10–14 с. doi : 10.1183/09031936.03.00403403 . PMID  12762568. S2CID  19006320.
  58. ^ Shao MX, Nakanaga T, Nadel JA (август 2004 г.). «Сигаретный дым вызывает перепроизводство муцина MUC5AC через фактор некроза опухоли-альфа-превращающий фермент в эпителиальных клетках дыхательных путей человека (NCI-H292)». Американский журнал физиологии. Клеточная и молекулярная физиология легких . 287 (2): L420–7. doi :10.1152/ajplung.00019.2004. PMID  15121636.
  59. ^ Rennard SI (ноябрь 1999). «Воспаление и процессы восстановления при хронической обструктивной болезни легких». American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine . 160 (5 Pt 2): S12–6. doi :10.1164/ajrccm.160.supplement_1.5. PMID  10556162.
  60. ^ Sacco O, Silvestri M, Sabatini F, Sale R, Defilippi AC, Rossi GA (2004). «Эпителиальные клетки и фибробласты: структурное восстановление и ремоделирование в дыхательных путях». Pediatric Respiratory Reviews . 5 Suppl A: S35–40. doi :10.1016/s1526-0542(04)90008-5. PMID  14980241.
  61. ^ "Пульмонарный фиброз". Клиника Майо . Получено 13 декабря 2013 г.
  62. ^ Gurujeyalakshmi G, Giri SN (сен–окт 1995). «Молекулярные механизмы антифибротического эффекта интерферона гамма в мышиной модели фиброза легких с блеомицином: снижение регуляции экспрессии генов TGF-бета и проколлагена I и III». Experimental Lung Research . 21 (5): 791–808. doi :10.3109/01902149509050842. PMID  8556994.
  63. ^ abcdefg "Gene Silencing". HOPES - Проект Хантингтона по распространению знаний в области образования, в Стэнфорде . Стэнфордский университет. 2012-04-05 . Получено 13 декабря 2013 г.
  64. ^ ab Mantha N, Das SK, Das NG (сентябрь 2012 г.). «Терапия на основе РНК-интерференции при болезни Хантингтона: проблемы и возможности доставки». Therapeutic Delivery . 3 (9): 1061–76. doi :10.4155/tde.12.80. PMID  23035592.
  65. ^ ab Harper SQ (август 2009 г.). «Прогресс и проблемы в терапии РНК-интерференции при болезни Хантингтона». Архивы неврологии . 66 (8): 933–8. doi : 10.1001/archneurol.2009.180 . PMID  19667213.
  66. ^ "Что такое БАС?". Ассоциация БАС.
  67. ^ abc Geng CM, Ding HL (февраль 2008 г.). «Двойные несовпадающие siRNA усиливают селективное подавление генов мутантного аллеля, вызывающего БАС». Acta Pharmacologica Sinica . 29 (2): 211–6. doi : 10.1111/j.1745-7254.2008.00740.x . PMID  18215350. S2CID  24809180.
  68. ^ Булис, Николас. «Генная терапия при заболеваниях двигательных нейронов». Общество нейронауки . Получено 13 декабря 2013 г.
  69. ^ Ding H, Schwarz DS, Keene A, Affar el B, Fenton L, Xia X, Shi Y, Zamore PD, Xu Z (август 2003 г.). «Избирательное подавление с помощью РНК-интерференции доминантного аллеля, вызывающего боковой амиотрофический склероз». Aging Cell . 2 (4): 209–17. doi :10.1046/j.1474-9728.2003.00054.x. PMID  12934714. S2CID  31752201.
  70. ^ Петиция об определении нерегулируемого статуса: Arctic™ Apple (Malus x domestica) События GD743 и GS784. Министерство сельского хозяйства США – Служба инспекции здоровья животных и растений . Получено 03.08.2012.
  71. ^ "Превращение яблока в яблоко". Okanagan Specialty Fruits . Архивировано из оригинала 2013-09-25 . Получено 2012-08-03 .

Внешние ссылки