RNA-interferens

RNA-interferens, RNAi, RNA interference, cellebaseret mekanisme, der identificerer og nedbryder RNA med dobbelthelix-struktur. Det dobbeltstrengede RNA stammer som regel fra virus eller fra transskription af repeterede sekvenser i cellens genom.

I forhold til RNA, der kommer fra virus eller andre elementer, der invaderer cellen, kan RNAi betragtes som en slags forsvarsmekanisme. RNAi udløst af transskripter fra repeterede sekvenser, der især stammer fra virus og retrotransposoner, som er blevet indbygget i genomet (udgør i alt 55 % af menneskets genom), har til funktion at holde disse i skak, så de ikke spredes yderligere. RNAi er en udviklingshistorisk meget gammel mekanisme, der er påvist i de fleste typer af eukaryote organismer fra encellede dyr og planter til pattedyr. For nylig er det også påvist, at bakterier har en RNAi-lignende forsvarsmekanisme.

RNAi blev opdaget i 1998 af Andrew Fire og Craig Mello. Mekanismen i RNAi består i, at et enzym genkender dobbeltstrenget RNA og kløver det i ca. 22 nukleotider lange stykker. Herefter indbygges den ene streng i en proteinpartikel, hvor den lille RNA (siRNA, small interfering RNA) har til funktion at genkende komplementære RNA-molekyler vha. baseparring. Disse målmolekyler bliver inaktiveret enten ved bindingen til siRNA eller ved, at et tilknyttet enzym kløver dem. Organismer som planter, rundorme og svampe har yderligere et enzym, der gør det muligt for cellen at lave flere siRNA'er og sprede dem til andre celler. Herved bliver alle celler modstandsdygtige over for målmolekylet, og denne modstandsdygtighed kan nedarves ved overføring af siRNA til kommende generationer. Dette enzym findes ikke hos mennesket. En beslægtet RNAi-mekanisme fører til inaktivering af gener på transskriptionsniveau. Her binder siRNA til målmolekylet, mens det dannes af RNA-polymerasen. Bindingen udløser modifikation af genet og dets tilhørende histonproteiner, således at genet bliver pakket i en inaktiv form for kromatin. Mekanismen kendes fra de fleste organismer, der laver RNAi.

Man kan indføre kunstige RNAi-molekyler i celler og derigennem inaktivere alle de RNA-molekyler i cellen, der er komplementære til den kunstigt frembragte siRNA. Dette er blevet den mest almindelige måde at slukke for et gens aktivitet for derigennem at studere dets funktion. Princippet forventes også at kunne anvendes i sygdomsbehandling. Se også mikro-RNA.