zkr. RNAi, mechanismus, jímž jsou v buňkách likvidovány dvouřetězcové molekuly RNA (
double-
stranded
RNA, dsRNA). Předpokládá se, že tento mechanismus vznikl jako obrana buněk proti infekci
virovou dsRNA; experimentálně může být dsRNA také do buňky vpravena mikroinjekcí, elektroporací apod. V současnosti se RNAi hojně
využívá v genovém inženýrství k cílenému útlumu
exprese studovaných genů (tzv. gene knockdown, gene silencing nebo RNA silencing); vychází se z poznatku, že řetězec RNA, který je
komplementární k
mRNA (viz
antisense RNA), s ní může vytvořit dsRNA, mRNA je pak mechanismem RNAi likvidována a nemůže vstoupit do procesu
translace.
Nejznámější mechanismus RNAi je následující:
1) dsRNA je rozštěpena specifickou
endonukleasou zvanou
DICER{EC 3.1.26.3}. Vznikají tak krátké dvouřetězcové
oligonukleotidy obsahující
20 - 25 párů basí, zvané siRNA (
short-
interfering
RNA).
2) siRNA se naváže na specifický proteinový komplex RISC (
RNA-
induced
silencing
complex), který řetězce oddělí od sebe a na jeden z nich naváže molekulu
komplementární mRNA.
3) Takto vzniklý komplex vykazuje endonukleasovou aktivitu a je schopen navázanou mRNA rozštěpit (a znemožnit tak použít ji
jako
templát pro translaci). Fragmenty mRNA se odpojí a celý proces (od bodu 2) se může opakovat. Tímto způsobem může jedna molekula siRNA
pomoci vyhledat a inaktivovat mnoho molekul určité mRNA.
4) Specifická RNA-dependentní-
RNA-polymerasa, vyskytující se u všech eukaryot kromě hmyzu a savců, může využít jednotlivé řetězce siRNA, navázané na mRNA, jako
primery a prodloužit dvouřetězcové úseky RNA. Ty se pak stanou substrátem pro DICER (viz bod 1) a cyklus se opakuje. Jedna molekula
antisense RNA (nebo dsRNA) tak může způsobit likvidaci velkého počtu molekul mRNA.
Dalším typem antisense RNA, vyskytujícím se přirozeně v buňkách, je tzv.
micro
RNA (miRNA). Tyto molekuly jsou synthetisovány podle určitých nekódujících úseků DNA a podílejí se na potlačení exprese určitých
genů. Obsahují
vlásenkovité struktury, které připomínají dsRNA, a jsou proto štěpeny DICERem za vzniku siRNA, která se váže na RISC. Mohou zabránit translaci
mRNA, která je k jednomu z řetězců komplementární. Za objev RNA-interference (tlumení exprese genů dvouřetězcovou RNA) získali
roku 2006
A.Z.Fire a
C.C.Mello Nobelovu cenu.