El ARN de interferencia ( ARNi ) es un proceso biológico en el que las moléculas de ARN están involucradas en la supresión específica de la secuencia de la expresión génica por el ARN de doble cadena, a través de la represión traduccional o transcripcional. Históricamente, el ARNi se conocía con otros nombres, como cosupresión , silenciamiento génico postranscripcional (PTGS) y silenciamiento . El estudio detallado de cada uno de estos procesos aparentemente diferentes aclaró que la identidad de estos fenómenos era en realidad ARNi. Andrew Fire y Craig C. Mello compartieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2006 por su trabajo sobre el ARNi en el nematodo .gusano Caenorhabditis elegans , que publicaron en 1998. Desde el descubrimiento de RNAi y sus potenciales reguladores, se ha hecho evidente que RNAi tiene un inmenso potencial en la supresión de genes deseados. RNAi ahora se conoce como preciso, eficiente, estable y mejor que la terapia antisentido para la supresión de genes. [1] El ARN antisentido producido intracelularmente por un vector de expresión puede desarrollarse y encontrar utilidad como nuevos agentes terapéuticos. [2]
Dos tipos de moléculas pequeñas de ácido ribonucleico (ARN), microARN (miARN) y ARN pequeño de interferencia ( siARN ), son fundamentales para la interferencia de ARN. Los ARN son los productos directos de los genes, y estos pequeños ARN pueden dirigir los complejos enzimáticos para degradar las moléculas de ARN mensajero (ARNm) y, por lo tanto, disminuir su actividad al impedir la traducción, a través del silenciamiento génico postranscripcional. Además, la transcripción se puede inhibir a través del mecanismo de silenciamiento pretranscripcional de la interferencia de ARN, a través del cual un complejo enzimático cataliza la metilación del ADN en posiciones genómicas complementarias al siARN o miARN complejados. La interferencia de ARN tiene un papel importante en la defensa de las células contra los nucleótidos parásitos .Secuencias: virus y transposones . También influye en el desarrollo .
La vía del ARNi se encuentra en muchos eucariotas , incluidos los animales, y la inicia la enzima Dicer , que escinde moléculas largas de ARN de doble cadena (dsRNA) en fragmentos cortos de doble cadena de ~21 nucleótidos siRNA . Cada ARNip se desenrolla en dos ARN monocatenarios (ARNss), la cadena pasajera y la cadena guía. La hebra pasajera se degrada y la hebra guía se incorpora al complejo de silenciamiento inducido por ARN (RISC). El resultado mejor estudiado es el silenciamiento génico postranscripcional, que ocurre cuando la hebra guía se empareja con una secuencia complementaria en una molécula de ARN mensajero e induce la escisión por Argonaute 2 (Ago2), el componente catalítico del RISC . En algunos organismos, este proceso se propaga sistémicamente, a pesar de las concentraciones molares inicialmente limitadas de siRNA .
El RNAi es una valiosa herramienta de investigación, tanto en cultivos celulares como en organismos vivos , porque el dsRNA sintético introducido en las células puede inducir de forma selectiva y sólida la supresión de genes específicos de interés. El ARNi se puede usar para pantallas a gran escala que apagan sistemáticamente cada gen en la célula, lo que puede ayudar a identificar los componentes necesarios para un proceso celular particular o un evento como la división celular . La vía también se utiliza como herramienta práctica en biotecnología , medicina e insecticidas . [3]
RNAi es un proceso de silenciamiento de genes dependiente de ARN que está controlado por el complejo de silenciamiento inducido por ARN (RISC) y es iniciado por moléculas cortas de ARN de doble cadena en el citoplasma de una célula, donde interactúan con el componente catalítico RISC argonauta . [5] Cuando el dsRNA es exógeno (proveniente de una infección por un virus con un genoma de RNA o de manipulaciones de laboratorio), el RNA se importa directamente al citoplasma y Dicer lo escinde en fragmentos cortos. El dsRNA iniciador también puede ser endógeno (originarse en la célula), como en los pre-microRNA expresados a partir de genes codificantes de RNA en el genoma. Las transcripciones primarias de dichos genes se procesan primero para formar el característico tallo-bucleestructura de pre-miRNA en el núcleo , luego exportado al citoplasma. Por lo tanto, las dos rutas de dsRNA, exógena y endógena, convergen en el RISC. [6]