RNA các nghiên cứu và ứng dụng potx

Cơ chế và ứng dụng của các kĩ thuật và nghiên cứu quan trọng gần đây RNA... Cech và Sydney Altman → ribozyme • 1990s, các cơ chế RNA antisense và RNA interference... Ribozyme đầu búa v

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

• 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

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

Cấu trúc bậc hai

Cấu trúc bậc ba

• 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.