ARN interferente



 

Conocimientos adicionales recomendados



El ARN interferente, abreviado ARNi (del inglés interfering RNA, iRNA), es una molécula de ARN que suprime la expresión de genes específicos mediante mecanismos conocidos globalmente como ribointerferencia o interferencia por ARN (RNA interference, RNAi).


Los ARN interferentes son moléculas pequeñas (20-25 nucléotidos) que se generan por fragmentación de precursores más largos. Se pueden clasificar en tres grandes grupos[2] [2]:




  • siRNAs (del inglés small interference RNAs): ARN interferente pequeño o ARNip. Son hebras de ARN doble banda perfectamente complementarias de aproximadamente 20-21 nucleótidos (nt) con 2 nucleótidos libres en cada extremo 3'. Cada hebra de ARN tiene un grupo fosfato 5' y un grupo hidroxilo (-OH) 3'. Esta estructura proviene del procesamiento llevado a cabo por Dicer, una enzima que corta hebras largas de ARN doble banda (dsRNA, double strand RNA) en siRNAs[3] [3]. Una de las hebras del siRNA (la antisense) se ensambla en un complejo proteico denominado RISC (RNA-induced silencing complex), que utiliza la hebra de siRNA como guía para identificar el ARN mensajero complementario. El complejo RISC cataliza el corte del ARNm complementario en dos mitades, que son degradadas por la maquinaria celular, bloqueando así la expresión del gen. Los siRNAs pueden ser también introducidos exógenamente en las células utilizando métodos de transfección basándose en la secuencia complementaria de un gen en particular, con la finalidad de reducir significativamente su expresión.


  • miRNAs (microRNAs): son pequeños ARN interferentes que se generan a partir de precursores específicos codificados en el genoma, que al transcribirse se pliegan en horquillas (hairpins) intramoleculares que contienen segmentos de complementariedad imperfecta. El procesamiento de los precursores ocurre generalmente en dos etapas, catalizado por dos enzimas, Drosha en el núcleo y Dicer en el citoplasma. Una de las hebras del miRNA (la antisense), como ocurre con los siRNAs, se incorpora a un complejo similar al RISC. Dependiendo del grado de complementarieded del miRNA con el ARNm, los miRNAs pueden inducir bien la degradación del ARNm o bien inhibir su traducción. Sin embargo, a diferencia con la vía de los siRNAs, la degradación de ARNm mediada por miRNAs se inicia con la eliminación enzimática de la cola de poly-A del ARNm.


  • piRNAs (Piwi-interacting RNAs, ARNs asociados a Piwi): se generan a partir de precursores largos, de una sola hebra, en un proceso que es independiente de Drosha y Dicer. Estos ARN pequeños se asocian con una subfamilia de las proteínas Argonaute denominadas proteínas Piwi. Se han identificado decenas de miles de piRNAs, pero su función es desconocida (2008). Sin embargo, se sabe que conjuntamente con las proteínas Piwi, son necesarios para el desarrollo de las células de la línea germinal.



Véase también

  • Ribo-llaves (ribo-switches): son formas de ARN que actúan como llaves "encendido-apagado" de gran precisión.
  • ARNnc (ARN no codificante): ARN funcional que no codifica proteínas.



Referencias

  1. Hammond SM, Bernstein E, Beach D, Hannon GJ. An RNA-directed nuclease mediates post-transcriptional gene silencing in Drosophila cells. Nature. 2000 Mar 16;404(6775):293-6
  2. Grosshans H, Filipowicz W. Molecular biology: the expanding world of small RNAs. Nature. 2008 Jan 24;451(7177):414-6
  3. Bernstein E, Caudy AA, Hammond SM, Hannon GJ. Role for a bidentate ribonuclease in the initiation step of RNA interference. Nature. 2001 Jan 18;409(6818):363-6
 
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