RNA用aides修改RNA主干

师傅Eriks Rozners美国纽约宾汉顿大学的同事正使用创新核酸化学修改RNA技术,如RNA干扰RNAi并定期集群间短阵列重复提高分子生物学实用性这些技术受非目标效果的影响限制临床工具性团队用aides替换骨干磷酸盐,目的是提高稳定性、特性和细胞对这些技术的吸收度,使其更适合活性应用

Gene表达式程序编码信息转换成产品,如蛋白质基因的这种表现对细胞功能至关紧要,并牵涉许多疾病RNA基础技术目前广泛用于规范基因表达方式以获取治疗利益RNA干扰等控制过程正在越来越多地研究,因为它们使科学家有能力影响基因表达方式CRISPR-Cas9技术是管理基因表达法的又一强工具,它像剪切令序列切除并编辑基因

RNAi和CRISPR-Cas9都有特殊问题,意指他们不想要的异目标效果有碍于他们的治疗效果20多年核酸化学研究并使用前沿技术Eriks Rozners教授及其在美国纽约宾汉顿大学团队最近证明化学修改 — — 具体地说 — — 即短干扰RNAs内联结(RNAi部分) — — 减少非目标活动新的初步结果显示,CRISPR-Cas9可应用这些修改研究者希望这会启动这一领域的进一步研究 并有朝一日引导CRISP-Cas9优化

RNA干扰路径

RNA干扰是小RNA用于静默RNA减少基因表达方式的路径正因如此,RNAi用于研究并越来越多地探索治疗应用两种小RNA参与RNAi:短干扰RNAs和MicroRNAs

siRNAs受控分子双串RNA干扰基因表达RNAi进程期间,RNA单片段选择为向导段并积极融入RNA诱发静默综合体,而另一片段(即客序段)不起主动作用并退化siRNAs接受药理应用调查并操纵改善向人体各种器官交付2018年首例RNAi药SiRNA获批使用自那以来,四家医院获批治病

RNAi和CRISPR-Cas9都遇到特殊问题,意即他们不想要的异目标效果妨碍他们的治疗益

另一种小RNA参与RNAi和基因静默是微RNAssiRNA可模拟微RNA引起相似非目标活动(称为micRNA类离目标活动)。siRNAs作为一种研究工具使用,这种离目标活动可能导致假实验结果,并在临床实验中以治疗方式使用时引起毒性

基础研究

RNA自然磷酸柱可以不同方式化学修改,产生骨干修改RNARozners和协作者集中努力用Amide连接取代RNA中的磷酸盐,Amide连接原生蛋白质phates使siRNAs内在负电通过用核间反射链路替换磷酸盐,团队旨在加强细胞对SIRNAs的摄取并改进它们的活性应用

早期实验取代磷酸盐并修改脱氧核糖核酸链导出不稳定性,与RNA注解的相反效果团队先前的研究为使用aide链路打下基础,说明aide链路完全被容忍替代RNAA格式中的磷酸盐重要的是,他们显示使用amide链路对RNA结构没有什么作用,不热解解析并承诺用于操纵siRNAs

研究人员调查aide关联RNA, 特别是siRNAs及其RNAi活动实验性地改变四条导形特殊基因的磷酸盐链路, 从而能定位替代物具有最大RNAi活动增强效果的确切位置早期研究发现,aides战略定位于线段的某些位置,RNAi活动可增加混合对客路和向导线的修改可增强siRNA活动,对Vivo使用有用此外,一个重要的发现是,在指南或客运线中某个特定位置定位一个amide链接会大大减少它离目标活动,这是妨碍临床应用的首要问题。

iRNA对Amide修改提高特性

siRNAS化学修改用以提高稳定性、提高特性和SiRNA的其他特征受前期研究启发并需要优化RNA基础技术研究者探索指南中amide修改如何影响离目标活动从PIK3CB基因分析MRNA段-即YY1和FADD实验分析测量离目标活动时智能地将Y1和FADD拷贝插入报告器图集G2对G20定位分析团队详细描述反射替换对每个位置非目标活动的影响G1替换aide减少目标活动,这是不可取的因此,这一立场不被视为修改选项。

定位于指南或客运线中特定位置时只定位一反联动会大大减少其离目标活动,这是妨碍临床应用的首要问题。

G3显示最大潜力,因为它大大减少目标外效果,而目标上效果仅略减imide修改可能对RNA产生不同效果举例说,G2对FADD效果与YY1效果相反研究侧重于 siRNAS, 研究者确认最优减离目标效果对其他siRNAS可能有所不同,并需要更多研究才能建立这一点。识别磷酸盐替换归并显著减少目标外效果的确切位置,但保持目标上特殊性可保证可控制限制治疗用途的非目标外效果

早期成功信号

siRNAs模拟成功激励团队转而关注基因编辑技术CRISPRCRISPR-Cas9系统先识别核作用自然防御系统识别特定序列并可用全基因组改变蛋白质和基因表达方式生物医学研究中遗传病治疗潜力巨大siRNAS技术和其他RNA技术一样,CRISPR将受益于优化,通过化学修改提高特性其他一些研究成功化学修改原生空间相邻运动区域,而另一些研究则证明CRISPRRNA某些位置的修改会减少离目标脱氧核糖核酸活动

日志上发布的最新论文ACS化学生物Rozners和CRISPRRNA首先调查磷酸盐代之以CrRNA中两种基因的aide连接,即人脉内延生长因子A(VEGF-A)和稀释磷化素转移物1(HPRT1)。PAM-distal区域特定位置的修改保持CRISP活动,但如果在靠近种子区域的地方修改,则活动下降但也有一些例外,如H16位置修改保留CRISPR活动,即使它位于种子区与先前研究相加,在同一地点修改提高CRISPR特性,这个网站有希望,应进一步探索需要更多实验研究amide链路对其他位置的影响,看它们能否提高特性研究者特别建议磷酸12、14和16可能具有潜力

CRISPR-Cas9初步结果显示,CRISPRRNAP-Distal区域模拟修改后活动不变反之,如果种子区域修改,脱氧核糖核酸分片可能在某些位置丢失总体上说,Amide修改得到很好的容忍,这将为CRISPR深入探索Amide联系修改开通通道考虑到CRISPR的巨大治疗潜力,这些初步结果高度相关Rozners和他的团队希望对aide连接的进一步研究可提高CRISPR技术

未来方向

需要更多结构研究以充分说明用aides修改SiRNAs种子区所有可能的好处团队对CRISPR-RNA内amide关联的研究为这一领域的研究提供了踏脚石,最终目的是优化这些强效RNA技术,这些技术处于基因理疗核心位置。看这个空间