RNA các nghiên cứu và ứng dụng

các nghiên cứu và ứng dụng . Sơ lược lịch sử nghiên cứu . Cơ chế và ứng dụng của các kĩ thuật và nghiên cứu quan trọng gần đây  RNA Sơ lược lịch sử nghiên cứu: Đầu TK XX, phân biệt được 2 loại nucleic acid 1939, Torbjorn Caspersson, Jean Brachet và Jack Schultz → vai trò của RNA trong tổng hợp protein 1959, Severo Ochoa → cơ chế tổng hợp RNA 1960, Sydney Brenner, Francis Crick, Francois Jacob và Jacques Monod → mRNA 1964, Hollel → giải trình tự tRNA trong nấm men 1972, Harry Noller → vai trò của rRNA trong dịch mã Sơ lược lịch sử nghiên cứu: 1976, Walter Fiers và cộng sự → trình tự hoàn chỉnh một RNA virus 1977, Richard Roberts và Phillip Sharp → alternative splicing 1986, Thomas R. Cech → self-splicing Kary Mullis → kỹ thuật PCR 1989, Thomas R. Cech và Sydney Altman → ribozyme 1990s, các cơ chế RNA antisense và RNA interference Các nghiên cứu và ứng dụng: Ribozyme RNA antisense: RNA Antisense RNA interference RNA activation Ribozyme Lịch sử: 1967, Carl Woese, Francis Crick và Leslie Orgel → khả năng tạo thành các cấu trúc bậc hai phức tạp → đề nghị khả năng hoạt động như enzyme của RNA 1989, Thomas R. Cech và Sydney Altman → Ribozyme đầu tiên Các dạng phổ biến: Ribozyme đầu búa (hammerhead RNA): virus thực vật Ribozyme kẹp tóc (hairpin RNA): virus thực vật Ribozyme virus viêm gan Delta: ở người Ribosome Ribozyme intron nhóm I va II RNase P (tạo tRNA trưởng thành) Spliceosome (splicing ) Ribozyme đầu búa (virus thực vật) Cấu trúc cấp hai Ribozyme đầu búa (virus thực vật) - Cấu trúc cấp ba Scott et al and Klug, Science 1996 Ribozyme kẹp tóc (virus thực vật) hairpin ribozyme Ruppert et al, Nature 2001, Science 2002 Ribozyme kẹp tóc Ruppert et al, Nature 2001 Ruppert et al, Science 2002 Trạng thái biến đổi Trạng thái căn bản Ribozyme virus viêm gan Delta Ferre d’Amare, Nature 1998 Ribosome Cấu trúc bậc hai Ribosome Cấu trúc bậc ba Ứng dụng: Khả năng xúc tác các phản ứng đặc hiệu: splicing, cắt… → Liệu pháp chống virus. Điều chỉnh sự phát triển khối u ung thư. Hỗ trợ các RNA antisense Ưu điểm: Không gây đáp ứng miễn dịch Cho các phản ứng đặc hiệu với các RNA mà enzyme protein không có: splicing, cắt… Ribozyme đầu búa: cắt các triplet NUA, NUC, NUU… Nhược điểm: Rất không ổn định, cấu trúc dễ bị biến đổi → mất hoạt tính Thời gian tồn tại ngắn. Bị cản trở bởi cấu trúc bậc hai và bậc ba của mRNA RNA antisense Cơ chế: Sự gắn kết giữa mRNA và đoạn RNA có trình tự bổ sung với nó (RNA antisense) → mRNA mất khả năng tổng hợp protein. Ưu điểm: Đơn giản, nhanh chóng, chi phí thấp và dễ thực hiện hơn so với gây đột biến loại bỏ gen. Gen bị khóa không bị mất dữ liệu di truyền trong DNA. Có thể kiểm soát mức độ biểu hiện của gen. Cà chua Flavr Savr Nhược điểm: Hiệu suất bắt cặp kém. RNA antisense dễ bị tấn công bởi các enzyme bảo vệ. RNA antisense không ổn định, có thể tác dụng với một số protein gây độc cho tế bào. RNA interference Cơ chế: Dicer cắt các dsRNA (double-stranded RNA) hoặc RNA kẹp tóc thành các đoạn siRNA (small interference RNA) siRNA và protein tạo phức hợp RISC → gắn vào và cắt đứt mRNA.