Presentasjon lastes. Vennligst vent

Presentasjon lastes. Vennligst vent

RNA-interferens 1. «Junk DNA» Human genome project 1,5 % av genomet koder for proteiner Hva med resten? Ikke-kodende? Søppel? Genregulering Epigenetisk.

Liknende presentasjoner


Presentasjon om: "RNA-interferens 1. «Junk DNA» Human genome project 1,5 % av genomet koder for proteiner Hva med resten? Ikke-kodende? Søppel? Genregulering Epigenetisk."— Utskrift av presentasjonen:

1 RNA-interferens 1

2 «Junk DNA» Human genome project 1,5 % av genomet koder for proteiner Hva med resten? Ikke-kodende? Søppel? Genregulering Epigenetisk regulering 2

3 Cytoplasma 3

4 RNA Det finnes store mengder RNA som ikke translateres videre til proteiner: – Ribosomalt RNA – Transfer-RNA – Ribozymer – Interferende RNA-molekyler Sistnevnte har vært kjent siden 70-tallet, men har vært avfeid som små degradasjonsprodukter 4

5 RNA-interferens siRNA (små interfererende RNA) Mikro-RNA Mellomformer 5

6 siRNA Antatt fylogenetisk eldst. Forsvar mot virus eller andre innkommende genetisk elementer. Antatt å være viktigst for leddyr, nematoder, planter og sopp Oftest eksternt dobbelttrådet RNA (viralt RNA) som kuttes opp bp med to overhengende baser i hver ende 100% match med målsekvens – fører til destruksjon av mål-RNA Innkommende RNA blir brukt som våpen mot «seg selv» 6

7 siRNA «Primitivt» immunsystem Spesifikt forsvar mot infeksiøse agens Hukommelse? 7

8 Mikro-RNA Reguleringsmolekyl som dannes av cellen selv Foldet struktur med hårnål-former som kuttes opp Ikke nødvendigvis 100% match med målsekvens (hyppigst 100% hos planter, sjelden hos pattedyr bp, med 2 overhengende baser i hver ende Antatt å være viktigst hos planter og mennesker Utgjør 2-3% av det humane genom, og antas å være involvet i regulering av ca 30% av humane gener. 8

9 Oppdagelsen Petunia – Tilførsel av pigmentgen med kraftig promotor ga uventet effekt: Førte til at mange planter delvis mistet fargen helt. Både tilført gen og plantens eget ble inaktivert. Kalt ko-suppresjon (Napoli 1990) 9

10 Oppdagelsen forts. Caenorhabditis elegans – (Fire 1998). RNA hadde da blitt sirklet inn som sannsynlig substrat. Fire gjorde de avgjørende forsøkende på C. elegans og påviste at korte komplementære dsRNA-fragmenter var tilstrekkelig for å gi tilsvarende effekt på proteinsyntesen hos denne organismen. – Mange viktige oppdagelser siden har vært gjort under forsøk med C. elegans. 10

11 RNAi-apparatet Dicer RISC Argonaut (subenheten som står for kuttingen i RISC) 11

12 Mikro-RNA 12

13 siRNA 13

14 Unntakene Endogene siRNA (av gener med mange repetitive regioner) – involvert i kromatinregulering Exogene miRNA – Flere DNA-virus (F.eks. CMV) koder for miRNA- molekyler som kan hemme cellens antivirale respons) shRNA – Bioteknologisk løsning der man lager små RNA- molekyler som danner én enkelt hairpin som kan fungere som siRNA. Dannes ved transkripsjon av f.eks. plasmid i målcellen. 14

15 Anvendelse Forskningsverktøy – Gen-knockdown i cellekulturer Syntetiske dsRNA med ønsket spesifisitet Plasmider eller virus (retrovirus, AAV) som vektor Behandling: – Virale infeksjoner – Kreft – Degenerative sykdommer 15

16 Virale infeksjoner RSV – Knockdown av RSV’s N-protein (nukleoprotein) – siRNA tilført med nesespray – Fase 2-studie (DeVincenzo 2010) – 88 pasienter, randomisert, dobbeltblind – 38% reduksjon i antall dyrkningsbekreftede RSV- infeksjoner (p=0,009) 16

17 Virale infeksjoner Hepatitt C – En rekke in vitro-forsøk har vist meget god effekt – Levering av molekylet til leveren er en utfordring – Bæremolekyler (lipider, apolipoprotein m.m.) – På forsøksstadiet – microRNA-122 (miR-122) er viktig for HCV-translasjon (uviss mekanisme) – Helsyntetiske nukleinsyresekvenser (LNA) er benyttet på sjimpanser med HCV-infeksjon. Ga markant virus- suppresjon. – Fase 1-studie på mennesker på gang 17

18 Cancer Cancer pancreatis – Knockdown av KRAS-genet med siRNA tilført i biodegraderbare polymerer. Injisert direkte i tumoren. Fase 2-studie på gang Familiær tykktarmspolypose – Knockdown av beta-katenin med siRNA produsert av rekombinant E.coli tilført peroralt. – Gode resultater i dyreforsøk. Fase 1 på gang. 18

19 Nevrodegenerative sykdommer Huntingtons sykdom – Knockdown av htt (huntingtonproteinet) – Museforsøk. shRNA-gen satt inn i adenoassosiert virus. – Injisert IV – Signifikant symtomreduksjon og reduksjon av patologiske lesjoner i hjerne. 19

20 Fordeler Små doser – få bivirkninger Lett å designe og produsere Spesifikk effekt 20

21 Utfordringer RNA-levering til målorgan Nukleaser i vev Immunaktivering (via TLR) Off target effects Escape-mutasjoner Levertoksisitet i høye doser 21

22 Oppsummering 22

23 CRISPR Lignende system hos bakterier Utgangspunktet er her DNA-molekyler Forsvar mot bateriofager eller plasmider Biter av innkommende DNA blir brukt som våpen mot andre identiske sekvenser Clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) 23

24 24


Laste ned ppt "RNA-interferens 1. «Junk DNA» Human genome project 1,5 % av genomet koder for proteiner Hva med resten? Ikke-kodende? Søppel? Genregulering Epigenetisk."

Liknende presentasjoner


Annonser fra Google