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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : siRNA, Schlagwort oder Zukunftsaspekt?



Tadorna
16.08.2008, 11:51
Zu den Grundlagen der si RNA, leider nicht iun Deutsch:

LONGTEMPS, les ARN ont été considérés comme des molécules indispensables, mais « pas très intéressantes »... Les ARN n’étaient que de « simples intermédiaires » entre la reine des molécules, l’ADN, et les composants cellulaires essentiels, les protéines. Et puis, à la fin des années 1990, une expérience de Fire et Mello a tout changé : les deux Américains ont démontré que, à l’état de double brin, l’ARN a la capacité d’inhiber l’expression de gènes et de contrôler ainsi de nombreux processus cellulaires essentiels au bon fonctionnement de l’organisme.

Fire et Mello n’auraient peut-être jamais reçu le prix Nobel de médecine s’ils n’avaient pas eu vent d’un résultat étrange par des collègues de l’université de Cornell (Ithaca, New York) en 1995 : Guo et Kemphues étudiaient alors la fonction d’un gène impliqué dans le développement du ver Caenorhabditis elegans, le gène par-1. Pour tenter d’éteindre l’expression de ce gène, les chercheurs ont eu l’idée d’utiliser un ARN simple brin dont la séquence était complémentaire à l’ARN messager du gène ciblé (ARN « antisens »). Leur hypothèse de travail était que l’ARN antisens allait s’apparier avec l’ARN messager, empêchant ainsi sa traduction en protéine. Le résultat de l’expérience semblait concluant : comme attendu, l’injection des molécules antisens a conduit à l’obtention d’embryons anormaux. Cependant, au grand désarroi des deux scientifiques, l’injection d’ARN de séquence sens, incapable de s’apparier à l’ARN messager, aboutissait au même résultat.

Mécanisme de l’interférence ARN. 1 : les ARN double brin de grande taille sont fragmentés en ARNsi par la protéine Dicer. 2 : le complexe Risc se fixe à l’ARNsi et 3 : dégrade un de ses deux brins. 4 : le brin restant guide le complexe Risc vers un ARNm de séquence complémentaire. 5 : l’ARNm est dégradé à son tour.

ARN double brin. Trois ans plus tard, Fire, Mello et coll. tentèrent à nouveau l’expérience, cette fois-ci pour étudier le gène unc-22, un gène dont le produit participe au fonctionnement des muscles de C.elegans. Ils testèrent l’effet de trois solutions d’ARN : une solution purifiée d’ARN de séquence identique à celle de l’ARN messager de unc-22, une solution purifiée d’ARN complémentaire et, enfin, une solution d’ARN double brin (un mélange des deux premières solutions). Contre toute attente, l’injection des deux premières solutions ne produisit aucune modification importante de la fonction musculaire des nématodes. En revanche, l’injection de la solution d’ARN double brin entraîna le phénotype attendu, c’est-à-dire une dysfonction musculaire associée à de violentes convulsions. Fire et Mello conclurent que les molécules d’ARN double brins, et seules les doubles brin, pouvaient conduire à l’inhibition de l’expression génétique. Selon eux, le résultat troublant obtenu par Guo et Kemphues devait s’expliquer par une contamination des solutions d’ARN qu’ils avaient utilisées, par des molécules double brin.

Restait encore à comprendre comment un ARN double brin pouvait éteindre l’expression d’un gène. Les résultats de l’expérience princeps de Fire et Mello indiquaient seulement que le mécanisme mis en jeu devait être un processus catalytique, car une quantité infime d’ARN suffisait à inhiber la synthèse de la protéine cible.

Dissection de la machinerie moléculaire. Les efforts conjugués de nombreuses équipes de recherche ont rapidement permis de disséquer la machinerie moléculaire impliquée dans ce phénomène baptisé « interférence ARN » : lorsque des molécules d’ARN double brin sont formées ou injectées dans une cellule, elles sont tout d’abord découpées en fragments d’environ 25 paires de bases par une enzyme nommée Dicer. Ces petites molécules d’ARN double brin, les ARNsi (pour « Small Interferent »), interagissent ensuite avec un complexe protéique nommé Risc. Le brin « sens » de l’ARNsi est alors dégradé. Le brin « antisens » restant va guider le complexe Risc jusqu’à un ARN messager de séquence complémentaire qui sera alors lui-même dégradé par le complexe protéique. Un ARN messager de séquence complémentaire à un ARNsi ne sera donc jamais traduit en protéine.

Ce processus de régulation de l’expression génétique est longtemps passé inaperçu, mais son rôle est pourtant loin d’être anecdotique : l’interférence ARN intervient notamment dans la lutte contre l’envahissement du génome par les éléments transposables ou les infection par des virus à ARN double brin. Ce phénomène aurait en outre un rôle important dans la régulation de l’expression génétique lors du développement.

> E. B.



L’énigme du pétunia

C’est à la fin des années 1980 qu’un groupe de biologistes de l’université d’Arizona observa pour la première fois, alors sans le savoir, le phénomène de l’interférence ARN : Richard Jorgensen et coll. travaillaient sur les mécanismes moléculaires de la coloration des fleurs de pétunia. Souhaitant obtenir des fleurs de couleur plus intense, les chercheurs avaient eu l’idée d’introduire des copies supplémentaires du gènes responsable de la pigmentation mauve des pétales dans le génome des plantes. Mais, curieusement, cette manipulation génétique a donné des plantes dont les fleurs étaient blanches ou mauves tachetées de blanc, comme si les gènes ajoutés étaient muets et bloquaient l’expression des gènes de la pigmentation naturellement présents dans le génome du pétunia. Ce phénomène étrange resta sans explication pendant presque une décennie, jusqu’à la découverte de Fire et Mello.

Grâce aux travaux des deux nobélisés on peut désormais décrire ce qu’il se passait dans ces plantes transgéniques : dans un gène « normal », un seul brin de l’ADN est transcrit en ARN messager. Mais, dans les transgènes introduits par Jorgensen dans le génome du pétunia, les deux brins pouvaient être transcrits, ce qui conduisait à la formation de molécules d’ARN double brin. Ces molécules étaient dégradées ensuite en ARNsi, capables d’inhiber l’expression du gène responsable de la pigmentation des fleurs. Ainsi, au lieu de renforcer la pigmentation des pétales, les transgènes la supprimaient.



Protection against lethal influenza virus challenge
Communicated by Herman N. Eisen, Massachusetts Institute of Technology, Ca
Influenza virus infection is responsible for hundreds of thousands
of deaths annually. Current vaccination strategies and antiviral
drugs provide limited protection; therefore, new strategies are
needed. RNA interference is an effective means of suppressing
virusreplicationinvitro.Herewedemonstratethattreat mentwith
small interfering RNAs (siRNAs) specific for highly conserved re-
gions of the nucleoprotein or acidic polymerase inhibits influenza
A virus replication in vivo. Delivery of these siRNAs significantly
reduced lung virus titers in infected mice and protected animals
from lethal challenge. This protection was specific and not medi-
ated by an antiviral IFN response. Moreover, influenza-specific
siRNA treatment was broadly effective and protected animals
against lethal challenge with highly pathogenic avian influenza A
virusesoftheH5andH7subtypes.Theseresultsindicateth atRNA
interferenceispromisingforcontrolofinfluenzavirusi nfection,as
well as other viral infections.

PNAS 2004;101;8682-8686; originally published online Jun 1, 2004;
doi:10.1073/pnas.0402630101
This information is current as of November 2006.

Redcap
16.08.2008, 12:56
http://www.organische-chemie.ch/chemie/2007sep/rna-interferenz.shtm
http://www.jobvector.com/ger_detail_retraining.php3?retrid=197

Tadorna
17.08.2008, 08:28
Wie weit die prophylaxe als Strategie mit Genveränderung in diesem Fall zukunftsfähig ist, muss sich noch herausstellen. GGf kann das Reservoir ausgetrocknet werden - als ferne Zukunftsmusik -. Und die Geflügelhaltung sowie Geflügelhandel und Co wären als Schuldige außen vor.

Es sieht nicht so aus, als wäre dieses Potential von einem breiteren Kreis erkannt.

Bis zur Anwendung als therapeutische Option dürfte noch mehr Zeit vergehen. Hier sehe ich noch mehr Fragen offen.

Redcap
20.12.2014, 23:56
http://www.animal-health-online.de/gross/2007/06/04/huehner-dank-gentechnik-immun-gegen-vogelgrippe/9427/


Das Zauberwort ist Silencing bzw. RNA-Interferenz (RNAi).

Für die Resistenz verantwortliche Genabschnitte werden mit Hilfe von siRNA (http://de.wikipedia.org/wiki/Kleine_RNA#siRNAs) eingeschleust. Das erfolgt in Zukunft über Medikamente (Impfungen), vielleicht sogar über die Futterkette.

Das bekannteste Beispiel für ein Silencing ist die Einschleussung der CCR5-Mutation bei einem HIV-positiven Leukämiekranken.
http://www.bz-berlin.de/bezirk/steglitz/berliner-kurierte-leukaemie-und-hiv-article926738.html

Im Bereich der Hühnerzucht:

http://lifescientist.com.au/content/biotechnology/news/fighting-bird-flu-with-rnai-529444804
http://lifescientist.com.au/content/molecular-biology/article/preventing-transgene-escape-with-rnai-754698867
http://www.csiro.au/Organisation-Structure/Divisions/Animal-Food-and-Health-Sciences/Bird-Flu-Resistence.aspx#How
Die Advanced Technology Services Australia ATSA ist eine Tochtergesellschaft der EW (Erich Wesjohann) Group
Ein sehr interessanter Radiobeitrag (darunter als Transkript)
http://www.csiro.au/Portals/Multimedia/CSIROpod/Stopping-avian-influenza-invading-chickens.aspx

Redcap
21.12.2014, 16:17
http://fs2.directupload.net/images/141221/to9wl3hd.pdf

The therapeutic strategy involves designing small interfering RNA (siRNA) molecules that would be delivered to the birds via an aerosol, or in their drinking water.
Ich hoffe, das noch zu erleben, dass es RNAi-basierte Impfstoffe z.B. auch gegen Marek gibt.
Hier eine Dissertation über MiRNA und DNA-Methylierung* und ihre Rolle für die Marek Resistenz
http://drum.lib.umd.edu/bitstream/1903/13670/1/Tian_umd_0117E_13662.pdf
Hier eine ganz aktuelle Studie zur Nekrotischen Enteritis und MiRNA.
http://ps.oxfordjournals.org/content/93/6/1383.full.pdf

* bei DNA-Methylierung denke ich gleich an Epigenetik
http://de.wikipedia.org/wiki/Epigenetik
Immunität/Resistenzen oder Krankheitanfälligkeiten entstehen über Generationen.
Dieser epi-genetische Prozess von über Jahrzehnten/hunderten kann mit Hilfe von RNA Interferenzen im Zeitraffer auf eine Generation reduziert werden.
http://www.planet-wissen.de/natur_technik/forschungszweige/epigenetik/video_epigenetik_medizin.jsp
http://www.welt.de/wissenschaft/article131365581/Wie-Omas-Essverhalten-unsere-Gene-formt.html
https://www.youtube.com/watch?v=bpJSIiqjtIM
besonders die Erkenntnisse von T. Roseboom ab 7:00
und die Infos von Prof. Walter am Ende der Sendung

Redcap
01.12.2015, 13:13
Update:
https://web.archive.org/web/20140706200823/http://www.csiro.au/Organisation-Structure/Divisions/Animal-Food-and-Health-Sciences/Bird-Flu-Resistence.aspx
https://web.archive.org/web/20131017173634/http://www.csiro.au/Portals/Multimedia/CSIROpod/Stopping-avian-influenza-invading-chickens.aspx

hein
01.12.2015, 13:20
Zu den Grundlagen der si RNA, leider nicht iun Deutsch:
Lässt sich aber ja schnell per Browser z. B. per Chrome übersetzen

Aber dennoch die Frage!
WO BLEIBEN DIE GEGNER DER GENMANIPULATION?

Denn hier werden Gene verändert bzw. manipuliert!

Redcap
01.12.2015, 16:47
Hier werden Krankheitsgene ausgeschaltet, das ist etwas anderes als bei Bt-Mais, wo artenfremde Gene eingeschleust werden.
Durch Si-RNA wird nur der "evolutionäre Sprung" zu einer natürlichen Resistenz geschaffen.
Die Hoffnung ist, dadurch viele (Erb)krankheiten heilen zu können. Man denke nur an MS oder Mukoviszidose.

Das bekannteste Beispiel für ein Silencing ist die Einschleussung der CCR5-Mutation bei einem HIV-positiven Leukämiekranken.
http://www.bz-berlin.de/bezirk/steglitz/berliner-kurierte-leukaemie-und-hiv-article926738.html

Bei dem Fall hat es sich analog zu der Organspende sozusagen um eine Genspende gehandelt.
Denn die CCR-Mutation wurde über eine Rückenmarksspende eingeschleust.
Das könnte auch einfacher gehen und weniger gefährlich für Spender und Empfänger!