"Việc khám phá RNAi đưa lần quan sát ức chế phiên mã nhờ biểu RNA đối khuôn thực vật chuyển gen Các tượng đề cập cụ thể sô' báo cáo kết không mong muốn thí nghiêm tiến hành nhà thực vật học Mỹ Hà Lan năm 1990 với mục đích thay đổi màu hoa petunia, nhà khoa học đưa thêm vào sô' gen mã hoá tống hợp chalcone, Bài enzyme chìa khoáHọc cho sắcTử tô' hoa Tiểu Luận:Sinh Phân petunia thông thường có màu hồng màu tím Gen biểu đưa vào VỚI mong muốn Chủ Đề: làm đậm màu hoa lên, thay vào hoa , lại có màu nhạt phần trắng trắng hoàn toàn Điêu chứng tỏ hoạt động tổng hợp chalcone bị suy giảm phần nào; thực tê' hoa có màu trắng gen chuyển vào gen sắc tô' bị kìm hãm " Thực hiện: ĐẶNG TRƯỜNG NUYỄN "RNA interference (gọi tắt RNAi) chế điều hoà biểu gen hướng dẫn RNA mà cách acid ribonucleic mạch kép ức chế biểu gen trình tự nucleatid bổ sung ĐƯỢc bảo tồn hầu hết sinh vật eukaryote, đường RNAi tiến hoá hình thức miễn dịch tự nhiên chống lại virus đóng vai trò quan trọng việc điều hoà phát triển bảo tồn hệ gen RNAi thường bị nhầm lẫn với ức chế mạch khuôn (antisense) biểu gen Theo đường RNAi, đoạn RNA mạch đơn liên kết với mRNA cách tự nhiên phân huỷ phân tử mRNA đó, PHỐmã HỒ CHÍ MINH,Ngày Tháng 06 khuôn, Năm 2008 khống chế quáTHÀNH trình dịch ức03chế mạch phân huỷ xảy có mặt chất xúc tác " "Dicer ribonuclease thuộc họ Rnase III, multidomain microRNA (miRNA) thành đoạn RNA mạch kép ngắn gọi SĨRNA (small intertering RNA) khoảng từ 20-25 nucleotide, thường có hai nucleotide thừa đầu 3' Cấu trúc Dicer bao gồm: - ATPase / RNA helicase domain - Conserved PAZ domain - phần giống với Argonaute ( thành phần khác cấu làm im lặng ) : nhận dạng liên kết với đầu thừa 3' dsRNA - Hai vùng RNase III xúc tác - Vùng gắn dsRNA đầu c kết thúc (dsRBD) RNAi kiểm soát côn trùng thuốc Coleoptera Côn trùng thuộc Coleoptera Lepidoptera nghiên cứu tính kháng trồng nhờ protein BT sau thực chuyển nạp gen Một cách tiếp cận việc kiểm soát sử dụng RNA can thiệp (RNAi) nhà khoa học Monsanto ve Devgen N.v thực Báo cáo khoa học cồng bố tạp chí Nature Biotechnology RNAi-làm im lặng gen cần thiết cỏn trùng gây hại tròng, làm chúng dừng hấp thu dinh dưỡng làm chất ấu trùng Các nhà khoa học ứng dụng RNAi để kiểm soát côn trùng gây hại rễ bắp (ngô) (vvestern corn rootvvorm = WCR) làm mô hình mẫu cho nghiên cứu Phân tử RNA dây kép (dsRNA) với trình tự cặp gốc, bổ sung cho gen ATPase tubulin (cytoskeletal component) Chúng thể giống bắp biến đổi gen Dùng kỹ thuât RNAI đế tao ngô cỏ hàm lương lvsine cao Lysine axit amino có hạn chế thực vật mà người vật nuôi tiêu dùng Ớ ngô với trồng người ta bổ sung lysine tổng họp đế làm tăng hàm lượng Một nhóm nhà nghiên cứu từ hãng Monsanto cho biết họ thu ngô chuyển gien có hàm lượng lysine hạt cao nhờ sử dụng RNA can thiệp (RNAi) Trong RNAi, biểu kích thích hoạt động gien, trường họp gien mã hóa enzim chịu trách nhiệm làm suy biến lysine bị ức chế nhờ đưa vào RNA chuồi kép với đoạn bô sung cho gien mong muốn Nhóm nghiên cứu khang định có gia tăng tích lũy lysine mà không cần phải bổ sung thêm Nghiên cún cho thấy không giống chọn tạo giống thông thường mà đặc tính cải tiến thường có tính lặn thiếu đặc trưng tế bào, phương pháp RNAi đem lại hợp gây im lặng gene thông qua RNA gọi tắt R1CS (RNA-induced silencing complex) chứa nhiều đọan RNA ngắn nhỏ mang chức gây nhiễu (siRNA - small interfering RNAs) mà trình tự SĨRNA bắt cặp RNA thông tin (mRNA) đặc hiệu gene Việc bắt cặp SĨRNA mRNA giống nhu việc đóng dấu ấn lên mRNA khiến cho phân tử mRNA sau bị "xử trảm" (phân hủy) điều đồng nghĩa mRNA không hội dịch mã thành protein nừa Cơ chế gây im lặng gene giai đọan sau phiên mã này, thực phần tòan chế chua giải đáp hết Theo đó, hình thành mRNA ngừng lại thông qua phức hệ SĨRNA thứ hai có tên RITS (RNA-induced transcriptional silencing - phức hệ gây im lặng gene mức độ phiên mã) Sư vân chuyến phản từ RNA mach dẫn truyền Trong năm vừa qua, người ta chứng minh phân tử RNA ngòai nhiệm vụ dây tổng hợp protein, có nhiệm vụ quan trọng truyền tín hiệu với khỏang cách xa từ tế bào sang tế bào khác cách liên tục Phân tử RNAs có chức phối hợp sinh lý trồng dinh dưỡng khóang, hệ thống bảo vệ chống lại tác hại pathogen virus, tượng im lặng gen Chúng tải mạch dẫn truyền (mô thực vật mang dinh dưỡng hữu cơ, đặc biệt đường sucrose) Một tổng quan công bố tạp chí Experimental Botany tóm lược chức với kiến thức “phloem RNAs” Phân tử RNAs vận chuyển mạch dẫn truyền biết dạng sau đây: (1) phân tử RNA nhỏ, mật mã, quan trọng điều khiển thể gen, chúng bao gồm SÌRNA (short interíering RNA) RNA miRNA (micro RNA); (2) genome RNA viruses truyền suốt thời gian lây nhiễm; (3) mRNA tế bào thể mô khỏang cách xa RNAi sử dung phản tích chức qen lúa mì RNA interterence (RNAi) sử dụng để phân tích chức gen mẫu giới Arabidopsis genome lúa Tuy nhiên, việc sử dụng chúng loài đa bội thể bước Người ta thử áp dụng lúa mì đa bội cấu trúc phân tử đơn RNA làm im lặng nhiều chép gen đồng dạng Một tổng quan đăng tính chất bảo thủ lập đoạn genome, làm cho hội im lặng gen Đội ngũgen nghiên củamuốn TS Peter Viện CSIRO, Canberra, úc khôngcứu mong tăngVVaterhouse cao tiên phong việc sử dụng kỹ thuật RNAi cho việc khám phá ứng dụng chức gen trồng Mặc dù lúc đầu hình thái hoa hồng có màu hoa cà nhạt hoa hòng giới có khả di truyền tạo hoa hồng xanh thực làm cầu nối cho việc hình thành phổ màu hoa hồng từ màu xanh tái chuyển sang màu xanh vùng Địa Trung Hải hay chí màu xanh nước biển Như nói loài hoa mang tình thương mại giới hình thành kỹ thuật Trong tròng có loại phân tử gọi anthocyanin coi sắc tố chủ đạo hoa, trái mỏ tế bào khác Thông thường màu hoa từ hoa anthocyanin có mặt củatổmột chất carotenoid Vừa bắt nguồn hội nghị hồng thếvới giớisự2006 chức thành phố Osakamàu từ vàng Ngoài anthocyanin dihydrokaempterol (DHK) lại enzyme chi phối ngày 11-17/5/2006 Trong hội nghị ban tổ chức đưa triển lãm nhiều giống hoa cho chuđẹp trình hìnhtượng thànhTuy sắcnhiên tố trồngtrong baohộigồm: hồng mới3 ấn trội nghị cyanidin, lần pelargonidin delphinidin Gen cyanidin mã hóa enzyme làm thay đổi hoa hồng xanh tạo kỹ thuật RNAi hợp tác enzyme hình thành chu trình cyanidin dẫndưới đến biểutrợ nhà khoaDHK học nhằm hai công ty Florigene Suntory giúp vềmàu mắt đỏ, kỹ hồng hay Viện màuKhoa tím hoa cà.Thuật Trongứckhi (CSIRO) gen delphinidin không diện thuật Học Kỹ Châu hoa hòng mã hóa enzyme tương đồng cho việc thay đổi enzyme DHK nhằm hình thành tổng hợp màu theo chu trình delphinidin Một loại Hoa hồng xanh coi chén thánh (Holy (DFR) Grail) củahỗ nhàmàu lai tạo enzyme khác cócó tếnthể gọiđược dihydrotlavinol reductase trợ hoatrong hồngcả kểba từ chu nămtrình 1840 hiệp hội làmnày vườn Bỉ không treo chị trênKhi (hình 1) Enzyme quanAnh trọng cógiải thưởng 500.000 đầu hoa tiên tạo màu xanh tạotrancs màu cho người cánh Chính hoa hồng mà đột biến gen DFR cho hoa có màu trắng Trong hoa hòng gen delphinidin để hình thành màu theo chu trình Chu trình delphinidin hình thành Các nhà di truyền học phân tử công ty Florigene Suntory đoạt giải thưởng nàỵ, giải thưởng làm nhụt chí nhà lai tạo hoa hồng truyền thống cách kết hợp yếu tố cũ, yếu tố mới, yếu tố vai mượn cuối yếu tố tạo màu xanh Yếu tố tạo màu xanh hoa hồng gen delphinidin mà nhà di truyền công ty Florigene clone từ loài hoa păng-xê (Viola X wittrockiana) để tổng hợp trực tiếp màu xanh hoa hồng Yếu tố vai mượn gen iris nhằm tạo enzyme DFR (the dihydrotlavonol reductase), enzyme hoàn thành chu trình phản ứng tổng hợp delphinidin hoa hồng Yếu tố gen nhân tạo Gen tạo nhóm nhà di truyền học công ty Suntory kỹ thuật RNA interterence, viết tắt RNAi Kỹ thuật tư vấn viện CSIRO nhằm mục đích tắt hoạt động gen hình thành màu đỏ hoa hồng Chính gen đánh bại nổ lực nhóm nghiên cứu Florigene nhằm làm hoạt hóa chu trình delphinidin hoa hồng gần thập kỷ Chính mà nhà khoa học Suntory tạo gen “câm lặng” để vượt qua khó khăn kỹ thuật RNAi Kỹ 01 n.*iinqefl*n òH0 ÓI õ ddtydtoqutrcthn 01 dlhydrokMmplttrol dihydromyrK-olm DPR ANS ị cyanidin 3-glucosidc delphinidin 3-glucosiđe Hình 1: Sơ đồ chu trình tổng hợp anthocyanin vai trò dihydrokaempterol ba nhánh chu trình hình thành nên màu khác Khung màu đỏ chu trình delphinidin góp phần hình thành màu xanh hoa hồng Nguồn hình từ công ty Florigene Trong suốt kỷ 20, nhà lai tạo hoa hồng tạo loạt màu hoa lạ hoa hồng màu lilac hay hoa hồng xám coi bước đệm để tạo hoa hồng xanh Tuy nhiên chúng biến thể từ chu trình cyanidin Bơi hiểu việc lai tạo truyền thống tạo hoa hồng xanh mong muốn hoa hồng mặt di truyền gen để tạo chu trình delphinidin Chính nhà khoa học Florigene bước dài việc clone gen delphinidin từ loài hoa dã yến thảo vào năm 1991 Vào khoảng thập niên 1990 nhà khoa học có kỹ thuật hoàn hảo cho việc lai tạo hoa hồng tạo hoa từ dòng tế bào nuôi cấy mô Cũng khoảng thời này, công ty Florigene có giống hoa hồng đỏ thẩm làm từ gen delphinidin có tên gọi “Cardinal” Việc kết hợp gen tiến lớn Chính để tạo hồng màu xanh, nhà nghiên cứu Florigene cần loại bỏng hòng trắng gene DFR bị bất hoạt Các nhà nghiên cứu công ty Florigene thường hay tư vấn với nhóm nghiên cứu TS Peter VVaterhouse Viện CSIRO, úc Châu Vào năm 2001 TS.VVaterhouse thảo luận việc sử dụng kỹ thuật RNAi nhằm ức chế gen mong muốn để sau thay gen khác Do nhà khoa học công ty Florigene nhận lợi ích việc dùng kỹ thuật RNAi nhằm ức chế hoạt động gen DFR hoa hòng đỏ dẫn đến ức chế chu trình cyanidin sau chuyển gen delphinidin với gen DFR hoàn toàn nhằm hoàn chỉnh chu trình tổng hợp delphinidin hoa hồng Cùng lúc nhà nghiên cứu công ty Suntory, Nhật Bản có ý tưởng cách dùng kỹ thuật RNAi để ức chế gen DFR sau họ tạo dòng (clone) gen delphinidin từ loài hoa păng-xê (pansy) gen DFR từ hoa iris Các gen DFR hoa hồng iris tương tự chia nhiều đoạn mã DNA kỹ thuật RNAi tinh tế ức chế gen DFR hoa hồng mà không ảnh hưởng đến gen DFR hoa iris việc tạo cấu trúc ức chế gen có tác dụng tạo phân tử dsRNA kẹp tóc (hairpin dsRNA) với trình tự tương đồng với gen DFR hoa hồng Vì để tạo hồng xanh, nhà khoa học Suntory áp dụng gen Một gen nhân tạo dùng cho kỹ thuật RNAi nhằm ức chế gen DFR hoa hồng làm cho hoa hòng không biểu màu Sau chuyển gen delphinidin từ loài hoa păng-xê gen DFR từ loài hoa iris tạo hoa hòng có hàm lượng delphinidin cao cánh hoa (hình 2) Tuy nhiên phải lưu ý yếu tố ảnh hưởng đến màu xanh cánh hoa độ pH tế bào lý loài hoa có chu trình anthocyanin lại có màu khác Khi nòng độ pH tế bào mang tính kiềm sắc tố anthocyanin thường trở nên xanh pH đất không ảnh hưởng hay ảnh hưởng đến pH tế bào cánh hoa Nồng độ pH tế bào cánh hoa thường mang tính di truyền Cánh hoa hồng thông thường có nòng độ pH khoảng 4.5 để tạo cánh hoa hồng có nồng độ pH thấp hạn chế Vì nhà khoa học nghĩ đến kỹ thuật ức chế gen kỹ thuật RNAi nhằm xác định gen ảnh hưởng đến tính axít cánh hoa hay To íĩiđkẽ a blue rose: Rose colour production in conventionai roses Ro se cokxir production In Fk>ngene's blue rose o 'Tu»n oH' the rose CfR sene ỡ Inscrt pansy gene to ooer tíie RGSF ŨfR genc ‘Mrdcor Ị E ị Oange ị L-f: Conveobooa! coour rènệỊẺ oi roses Hình : Quy trình hình thành hồng xanh với hỗ trợ kỹ thuật RNAi Nguồn hình từ CSIRO Bông hồng xanh sản phẩm tạo từ việc ứng dụng kỹ thuật RNAi Đây hàng loạt ứng dụng RNAi nghiên cứu y sinh công cụ hữu ích cho việc tìm hiểu khám phá chức bí ẩn gen thời đại nghiên cứu hậu genome (post-genomic era) Giải Nobel Y hoc 2006 TS Andrew z Fire (trái, 1959) TS Craig c Mello (1960) Nguồn: www.umassmed.edu www.yorku.ca Giải Nobel sinh lý học hay y học năm trao cho Giáo sư Andrevv Z.Fire, Đại học stanĩord, Calitornia, Mỹ Giáo sư Craig.C.Mello, Đại học y Massachusetts, VVorcester, Mỹ Họ nhận giải nobel cho công khám phá RNA mạch kép gây nên tăng cường hoạt động gene kiểu tương đồng phụ thuộc, trình có tên can thiệp RNA (RNAi ) Khám phá họ phát giác chế điều hòa gene, chế hóa sinh học liên quan giữ vai trò then chốt nhiều trình ngoại bào thiết yếu Tổng hợp RNA mạch kép bên tế bào giảm bớt thủ tiêu hoạt động gene can thiệp RNA - chế Bk* ?k>r8*r*'* Hìiê nhân tố di động Hiện nay, mạch kép RNA sử dụng cồng cụ mạnh mẽ để thử nghiệm giải thích chức gene thiết yếu tế bào Sự khám phá can thiệp RNA vừa có ảnh hưởng to lớn nghiên cứu y sinh học lãnh đạo thuyết ứng dụng y học tương lai Giới thiệu Quá trình biểu gene nguyên tắc quan trọng thể sống Hầu hết gene cư trú nhiễm sắc thể định vị nhân tế bào tự biểu thông qua hệ thống tổng hợp protein tế bào chất Nguyên liệu di truyền xác định deoxyribonucleic acid (DNA) vào 1944 [1] dạng xoắn kép tự nhiên DNA phát giác vào 1953 ( Francis Cricks, Jame VVatson Maurice VVilkins - giải Nobel sinh lý học hay y học 1962 ) Cùng thời điểm, vấn đề lên cách DNA nhân tế bào chi phối tổng hợp protein tế bào chất Điều đề xuất nucleic acid khác (RNA), hoạt động chất trung gian trình Và thuyết trung tâm phát biểu có hệ thống,ví dụ thuyết cho thông tin di truyền phiên mã từ DNA sang RNA sau dịch mã từ RNA thành protein RNA mang thông tin di truyền người ta tin RNA ribosome Do nhiều năm thuyết phát biểu có hệ thống "một gene - ribosome - protein " Vào 1961, Francois Jacob Jacques Monod miêu tả phương thức điều hòa gene tưởng tượng, họ nhận giải Nobel sinh lý học hay y học 1965 với Andre Lwoff Trong phương thức họ, họ đề xuất gene phiên mã thành loại RNA chuyên biệt, RNA thông tin (mRNA ) Sau này,mRNA chứng minh có đời sống ngắn, RNA ribosome đạo sản tổng hợp protein Rồi thì, Marshall Nirenberg Gobind Khorana làm gián đoạn mã di truyền ấn định từ mã hóa (codon.bộ ba nucleotide ) thành hai mươi amino acid (họ nhận giải Nobel sinh lý học hay y học 1968 với Robert Holley) Francis Cricks dự đoán phân tử RNA hoạt động chất nhận mRNA amino acid, RNA bền, ngắn RNA vận chuyển (tRNA ) xác định chất nhận dự đoán trước Trong nhiều năm, RNA thông tin tin chịu trách nhiệm cho trình tự nucleotide liên tục DNA Bởi ngạc nhiên hoàn toàn Phillip Sharp Richard Roberts trình bày vào 1977 trình tự mRNA xây dựng không liên tục hệ gene (gene phân mảnh, giải Nobel 1993 ) Điều cho thấy phân tử RNA dài (tiền RNA, RNA dị biệt nhân) cắt nối thành nhiều RNA ngắn trưởng thành,Sharp Roberts đề xuất trình tự mRNA,exon,dường cắt từ phiên mã sơ cấp,và tách ra,trong trình tự giữa, intron, bị suy thoái Điều trực tiếp cho thấy xếp không liên tục trình tự mRNA DNA có liên hệ quan trọng với tiến hóa Cộng thêm vào đó,quá trình cắt nối RNA khác dù rõ ràng RNA giữ vai trò then chốt gene im lặng, tượng bí ẩn lúc khám phá can thiệp RNA cung cấp lời giải thích tầm Sự khám phá RNA hoạt động chất xúc tác đưa đến triển vọng nhanh vai trò RNA (giải Nobel hóa học dành cho Sidney Alatman Thomas Cech vào 1989) Đó phát giác tức thời RNA xúc tác cho phản ứng tự nhân đôi tổng hợp nên phân tử RNA khác (ribozyme ), mở đầu cho luồng ý kiến cho RNA nguyên liệu di truyền trái đất Một " giới " RNA tin tồn trước DNA đón nhận vai trò nguyên liệu truyền chốt, RNA lạc DNA Andrevv Firedivà Craigthen Mello công bốchuyển nghiênđến cứugiữ hévai lộ trò liên chế can thiệp protein Sự khám phá chất RNA Nature vào năm 1998 xúc [22].tác NóRNA đượckhông biết sớm hơnliên vớihệ tênmật gọi thiết RNAvới vô tiến hóa đề rõ xuất giữ vai[24] trò hoạt động im biểu nghĩa [23mà ], ràng RNARNA có nghĩa có thểnhiều gene lặng,kết thu gene trái nhận từ với sớm Đến bây giờthông thiết lập tốt Tuy RNAvây,nhờ ribosome thập ngược phương thức thường có xúc tác hình peptide trongvôdịch mã.có thể nguyên nhân im lặng, thật cảthành RNAliên có kết nghĩa lẫn RNA nghĩa Mello chứng tỏ chế bắt cặp RNA im lặng với mRNA,và ỏng đặt thuật ngữ can thiệp RNA cho chế chưa biết[25] Một số lớn phân tử RNA nhỏ làm việc qua liên kết với protein phức hợp Ribonucleoprotein (RNP) Có protein không mã hóa ảnh hưởng tới phiên mã (vítạp dụ,ở 7SK bámđãvào tố phiên mã (ví dụ, Trên chí người,snRNA Nature, Fire va Mello thửnhân nghiệm kiểu mã), hình dịch ảnh hưởng RNA việc SRP RNA điểm biết kết nhân đôi dụ,một telomerase tiêm vàonhận phân sinhthúc dục dịch mã),tự C.elegan.Họ thiết(vílập RNA có RNA) nghĩa/vô cấu trúc nhiễmcảsắc thểcó(vínghĩa dụ,RNA nguyên chứng bất vìhoạt nghĩa, RNA hay XIST, vô nghĩa đứngnhân táchhội riêng ra, họ nhiễm dự sắc thể X).hình Số khác điều hòa hoàn dụ,RNA RNA(dsRNA) M1 RNAse p, đoán kiểu (Hìnhl).Hơn thiện tiêm RNA mạch (ví kép dẫn tới snRNAs snoRNAs) phụđích tráchFire RNA Những hạt RNP khác hiệu ứngvà thua lỗ mRNA (RNA Melio đạo) diễn tả loạt kết nhaukhông bây mở đoán rộng trước nghiênđược cứu để hiểu vai kết trò quágiờ phức tạpđược mà dự nhiên cứu Những chuyên chúng tế bào chínhbiệt có thể tóm tắt sau: Vào thậpứng niêngây 1980 Escherichia colihơicóhơi Đầu tiên.i mnăm lặng đầu hiệu nênđãbởiphát giác tiêm mạch kép RNA, hay phân tử RNA nhỏ cóRNA thể bám vào mạch trình tự bổ trự không phải(dài khoảng tất 100 nucleotide) đơn mRNA kiềm chế dịch mã [2,3].Hiện khoảng 25 trường hợp điều hòa lệch - hoạt động RNA vô nghĩa nhắc đến E.coli [4].Điều hòa dịch mã Thứ im lặng đặcxảy trưng tương đồng chứng với RNA mạch RNA hai, vô nghĩa ởcho sinhmột vậtmRNA nhân chuẩn minh lần kép, đầu vào mRNA khác không ảnh huởng 1993 gene chi phối phát triển phận sinh dục tuyến trùng Caenorhabditis elegans nghiên cứu [5,6].Trong nhiều năm, trường hợp liệu hoàn hảo điều hòa phiên mã bổ nhiệm lưu tâm điều Thứ ba, RNA mạch kép chịu trách nhiệm cho trình tự mRNA trưởng thành; bỏ ngõ Cơ chế thu nhận nhiều điều kèm theo ví dụ thứ hai intron lẫn trình tự đoạn khởi động phản ứng đáp ứng Điều biểu thị RNA điều hòa nhỏ tìm thấy c.elegans [7], trường hợp phiên mã bổ nhiệm, coi chế tế bào chất trình tự diện nhiều loài khác.Tuy nhiên, tình thay đổi cách mãnh liệt số lớn phân tử RNA nhỏ.goi microRNA ( miRNA [8-10] Thứ tư, ),được mRNA phát đích giác xuất vào hiện2001 đề xuất cho bị suy thoái Thứ vàiphá phân mạch RNA trênhiện mộttượng tế bàođược vừa Trướcnăm, khám tử can thiệpkép RNA ,một gọiđủ hoàn gene tất ( hay im lặng biểu thị mạchvật.Điều kép đáng đuực khuyếch đại thử /hoặc hoạt RNA ) imĐiều lặng liệtmRNA kê thực ý nghiệm động xúcdòng genetác hệ gene ứng hồi 1990 có hợp vào (một gene phản vận chuyển) giảm bớt hay kích thích hoạt động gene mà kiềm chế biểu trình tự tương đồng, tượng gọi tương đồng phụ Thứ ứng RNA kép động trải có rộng mô chí thuộcsáu, genehiệu im lặng Kiềmmạch chế hoạt gene thểgiữa giữ chân mức độ phiên mã đến dòng mô con, gợi ý di truyền hiệu ứng tế bào (phiên mã gene im lặng.TGS) [11-13], mức độ phiên mã bổ nhiệm (phiên thể "RNA mạch kép sử dụng tổ chức thay cho gene im Sense RNA Antisorvso HNA ị WHd typ* ị Wikí typo Doublestranded RNA ị T«ữtchor c elegans Hình 1-Hiệu ứng kiểu hình sau tiêm RNA mạch đơn hay mạch kép RNA unc22 vào phận sinh dục C.elegan.Gene unc22 mã hóa cho protein sợi myosine Hạ thấp hoạt động unc22 làm cắt đứt lối di chuyển co giật,tiêm mạch kép RNA vào, nhấn mạnh mạch đơn RNA, kích thích kiểu hình co giật cháu c elegans embryos Hình Hiệu ứng lượng mRNA mex-3 phôi sau tiêm mạch đơn hay mạch kép RNA mex-3 vào phận sinh dục c.elegans mRNA mex-3 dư thừa phận sinh dục phôi sớm mRNA bị mát sau tiêm vào RNA mạch kép, lúc tiêm RNA vô nghĩa kích thích lượng mRNA chừng mực Chừng mực màu nâu phản ánh lượng mRNA diện Trên trang Nature, Fire Mello không nhận đứng vững số báo RNA mạch kép hoạt động theo chế phiên mã hay chế phiên mã bổ nhiệm Tuy nhiên nghiên cứu sau tờ PNAS xuất năm, Fire cung cấp chứng chắn củng cố mRNA đích nhắm RNA mạch kép (nhận qua mạch bổ trợ), mRNA đích bị suy thoái trước dịch mã, ví dụ RNA mạch kép sử dung RNA đích tác chuyên biệt cho thấy cách mà RNA mạch kép thực chức xúc tác theo kiểu mRNA đích tương đồng suy thoái Phương thức khác biệt cách mơn trớn so với phương thức vô nghĩa đơn giản thời điểm, không dự đoán mối tương tác RNA mạch đơn im lặng mRNA Nó có lẽ tổng hợp lại tờ PNAS, Fire dự đoán khả chế can thiệp RNA "chiến thuật" đặc biệt gần đề kháng virus tổ chức cấp thấp (được so sánh với phản ứng đáp ứng interteron toàn diện động vất có vú) Trong vòng năm, diện RNA im lặng cung cấp tư liệu nhiều tổ chức khác nhau, đáng kể sâu cải, trùng trypanosome, thực vật, planaria, thủy tức cá ngựa[27] Những thí nghiệm mỏi trường nuôi cấy tế bào động vật có vú, đưa phản ứng đáp ứng can thiệp RNA có hiệu lực chuyên biệt phản ứng sính lý tiền trội tế bào mRNA dài Tuy nhiên,khi tế bào bị bóc trần, mạch kép RNA ngắn dài 21 nucleotide, trình tự đích im lặng có hiệu lực chứa tế bào này[28] Vì vậy,phát sinh tượng can thiệp RNA tế bào nhân chuẩn chứng minh cách nhanh chóng;một ngoại lệ đáng ý Sự soi rạng chế can thiệp RNA Một thời gian ngắn sau khám phá can thiệp RNA ,nhận thấyPTGS thực vật có tương quan với quần thể RNA nhỏ (mỗi RNA nhỏ dài 25 nucleotide), RNA chứa trình tự có nghĩa lẫn vô nghĩa [29] Có đề xuất RNA xác định PTGS.Hơi sớm theo sau khám phá can thiệp RNA tế bào động vật,quần thể RNA nhỏ nói lên RNA mạch kép làm quen PTGS thực vật[30] Hóa sinh can thiệp RNA làm sáng tỏ hệ thống invitro dựa phần chiết phôi ruồi giấm[27].Có thể nhận thấy RNA mạch kép hoàn thiện tới đoạn RNA mạch kép dài 21-23 nucleotide[31], đồng thuận tuyệt vời với liệu PTGS thực vật[29].Từ đề xuất mạch kép RNA ngắn.siRNA đạo phân tách mRNA.Rồi thì,Fire Mello theo dõi trình invivo[32] Họ thiết lập RNA mạch kép dài phân tách thành RNA nhỏ (chiều dài khoảng 25 nucleotide), RNA vồ nghĩa gây nên suy thoái mRNA thông qua bắt cặp base với mRNA.Vì tạo nên mạch kép RNA,liên hệ với hiệu ứng trọng lượng phân tử thấp Cơ chế phân tử liến quan với can thiệp RNA sau phát giác (Hình 3).Trong hệ thống invitro,xây dưng môi trường nuôi cấy tế bào ruồi giấm,giải thích phức hợp lớn gọi RISC (RNA -làm giảm bớt im lặng phức endonuclease cắt mRNA (ngày nay, thường tham khảo chức cắt thành lát mỏng).Điều giải thích Ribonulcease -III,tương tự nuclease, gọi Dicer chịu trách nhiệm hoàn thiện mạch kép RNA thành RNA ngắn[34].Trong hệ thống chắc,đặc biệt thực vật,bộ phận sinh dục nấm,một RNA phụ thuộc RNA polymerase (RdRP) đóng vai trò quan trọng AAAAAA 5' p 3' HO An siRNA p OH 3' r 11 19 Nucleotides siRNA-protein complex (siRNP) RISC ATP ->J ADP > p, RISC actívation p I siRNA-mediated target recognition mRNA mRNA cleavage «/w\ /\A/\/\» m7G Hình Quá trình can thiệp RNA chế hóa sinh liên quan Mạch kép RNA cắt thành mảnh nhỏ (siRNA) endonuclease Dicer Mạch vô nghĩa nạp vào phức hợp RISC liên kết phức hợp với mạch RNA bắt cặp base Phức hợp RISC cắt mạch RNA, sau mRNA suy thoái Vì thế, vài năm lượng thông tin đồ sộ tích lũy protein chuyên biệt , phức hợp protein liên quan tới can thiệp RNA tường tận sở S 'Nfc :: * ■' C tir Ý nghĩa khám phá can thiệp RNA Hiển nhiên từ lúc khám phá ý nghĩa can thiệp RNA vấp phải phản © Eiogcnoui RNA ^—, ♦ —V^r RNA ' |JO*VfW«í» CV4A , g'% ^i\ («6 m ff W? ỉf JKữ[...]... một kiểu hiệu lực rằng thực chất bất cứ gene nào trong tổ chức đều có thể nghiên cứu được chức năng Sau nghiên cứu ban đầu ở c.elegans, kỹ thuật này gần như có thể ứng dụng được từ tế bào đến hầu hết các tổ chức khác, kể cả tế bào động vật có vú Chủ đích này của gene im lặng do can thiệp RNA vừa có một ảnh hưởng to lớn trong việc nghiên cứu chức năng các gene riêng biệt Kỹ thuật này bây giờ được khai... tham khảo như chức năng cắt thành từng lát mỏng).Điều đó cũng giải thích rằng Ribonulcease -III,tương tự nuclease, gọi là Dicer chịu trách nhiệm hoàn thiện mạch kép RNA thành RNA ngắn[34].Trong một hệ thống chắc chắc,đặc biệt là thực vật,bộ phận sinh dục và nấm,một RNA phụ thuộc RNA polymerase (RdRP) đóng vai trò quan trọng trong AAAAAA 5' p 3' HO An siRNA p OH 3' r 11 19 Nucleotides siRNA- protein... hiện chức năng xúc tác theo kiểu mRNA đích tương đồng của sự suy thoái Phương thức này khác biệt một cách mơn trớn so với phương thức vô nghĩa đơn giản tại cùng thời điểm, không chỉ dự đoán mối tương tác giữa một RNA mạch đơn im lặng và mRNA Nó có lẽ được tổng hợp lại trên tờ PNAS, Fire cũng dự đoán khả năng cơ chế can thiệp RNA có thể là một "chiến thuật" đặc biệt gần như sự đề kháng virus ở các tổ chức. .. Chức năng của các "knockout gene", "knockin gene" và "knockdown gene" sẽ bị thay đổi so với các gene gốc Trong trường hợp này người ta sử dụng một đoạn DNA hay RNA có trình tự bổ sung với gene cần tác động hoặc bổ sung với RNA thông tin (mRNA) của nó Các đoạn này sẽ kết hợp với các gene cần tác động hay các mRNA làm giảm biểu hiện của gene căn cứ vào thay đổi của kiểu hình có thể hiểu hơn về chức năng. .. mở rộng hiểu biết của chúng ta về kiểm soát gene Đặc biệt, cơ chế can thiệp RNA có thể sử dụng RNA mạch kép vào trong tế bào như thể là RNA mạch kép con cháu trong tế bào Sự phát triển của một tổ chức và chức năng chính xác của mỗi tế bào và mô tùy thuộc vào một cơ chế can thiệp RNA còn nguyên vẹn Sự nhiễm virus RNA có thể bị cản trở bởi can thiệp RNA, đăc biệt ở thực vật và động vật bậc thấp, những... 3' HO An siRNA p OH 3' r 11 19 Nucleotides siRNA- protein complex (siRNP) RISC ATP ->J ADP > p, RISC actívation p I siRNA- mediated target recognition mRNA mRNA cleavage «/w\ /\A/\/\» m7G Hình 3 Quá trình can thiệp RNA và cơ chế hóa sinh liên quan Mạch kép RNA được cắt thành những mảnh nhỏ (siRNA) bởi endonuclease Dicer Mạch vô nghĩa được nạp vào phức hợp RISC và liên kết phức hợp với mạch RNA bằng bắt... cấy chuyển gene Khung DNA được gửi gắm vào trong các tổ chức dưới sự kiểm soát của đoạn khởi động (promoter), và RNA mạch kép cấu trúc thể kẹp tóc được sản xuất và hoàn thiện hơn nữa để đạt tới những hiệu ứng chuyên biệt trong điều hòa hoạt động gene 6 Can thiệp RNA phải là một giải quyết hữu ích trong điều trị bệnh di truyền trong tương lai: Khả năng để đạt tới can thiệp RNA chi phối điều hoà hoạt động... (các nhân tố di động trong hệ gen).Tiếp theo, có thể nhận thấy các thành phần của cơ chế can thiệp RNA bị đột biến ở c.elegans, transposon được hoạt hóa và nhân tố di động này là nguyên nhân xáo trộn chức năng hệ gene[42,43].Từ đó đề xuất rằng transposon-chứa đựng những vùng hệ gen chứa cả mạch DNA được phiên mã,RNA mạch kép được định dạng, và quá trình can thiệp RNA loại trừ những sản phẩm không ưa... nhân tố ngoại lai trong hệ gene (virus và transposon ) có thể bị giữ im lặng Cuối cùng,s ự khám phá ra can thiệp RNA không chỉ cung cấp cho chúng ta một công cụ thí nghiệm mạnh mẽ mới để nghiên cứu chức năng của các gene mà còn nuôi dưỡng những mong đợi của Phương pháp chống HỊV _mới Ịi-Itnnan Targeted slRNA vector EXPRESS ION sens« * antisens^ ì loop structuro SÍRNA SĨRNÃ cleaved... các siRNAs đã dung nạp khá tốt, không kích họat các gene phản ứng interteron hoặc gây ra các chứng viêm nhiễm phụ; hơn nừa nó còn bảo vệ chuột khỏi cái chết từ sự xâm nhiễm HSV-2 Kết quả này cho thấy SĨRNA là một ứng viên hấp dẫn như là một thành phần thiết yếu trong việc thiết kế các thuốc sát trùng nhằm ngăn cản các bệnh lây nhiễm hay xâm nhiễm Vaccine cho tôm, mốt hướnq nghiên cừu đầy tiềm năng ... đóng vai trò quan trọng AAAAAA 5' p 3' HO An siRNA p OH 3' r 11 19 Nucleotides siRNA- protein complex (siRNP) RISC ATP ->J ADP > p, RISC actívation p I siRNA- mediated target recognition mRNA mRNA... đông hoàn thành kiểu hiệu lực thực chất gene tổ chức nghiên cứu chức Sau nghiên cứu ban đầu c.elegans, kỹ thuật gần ứng dụng từ tế bào đến hầu hết tổ chức khác, kể tế bào động vật có vú Chủ đích... nghị hồng thếvới giớisự2006 chức thành phố Osakamàu từ vàng Ngoài anthocyanin dihydrokaempterol (DHK) lại enzyme chi phối ngày 11-17/5/2006 Trong hội nghị ban tổ chức đưa triển lãm nhiều giống