Premio NOBEL 2006 RNA interference Fire e Mello

Gene expression Central dogma of molecular biology

Le funzioni dell’RNA • RNA a singolo filamento è un intermedio cruciale dell’espressione genica; • RNA transfer e ribosomale hanno funzioni strutturali, catalitiche e di decodifica dell’informazione nella biosintesi proteica;

• Nel 1998 Fire e Mello annunciano la scoperta dell’RNA interference nel verme.

RNA interference

Cosa è? Ė una forma di “silenziamento” genico (posttrascriptional gene silencing, PTGS) mediata da un doppio filamento di RNA (ds. RNA). In pratica… Ė un processo in cui un doppio filamento di RNA segnala la degradazione di un RNA messaggero omologo.

Diversi tipi di RNA interference • Micro interference RNA (mi. RNA o MIR) Sequenze presenti nel nostro genoma, nella regione non coding del DNA Small interference RNA (si. RNA) RNA a doppio filamento Inseriti artificialmente

Come si formano i MIR • lunghi m. RNA trascritti nel nucleo • Struttura ad ansa e stelo • Contengono due sequenze complementari con una non complementare al centro (ansa) • Si ripiegano a formare un hairpin • PRE-PRO-MIR

Fasi di maturazione dei MIR • Il precursore mi. RNA è processato dall’enzima Drosha in pre-mi. RNA di 70 nucleotidi; • Il pre-mi. RNA è traslocato nel citoplasma da una proteina chiamata esportina-5; • Viene ulteriormente processato dall’enzima DICER in MIR maturo di 20 -22 nucleotidi

Come viene silenziato un gene? • Uno dei due filamenti del MIR (quello complementare all’RNAm) è incorporato in un complesso proteico chiamato RISC (RNA-induced silencing complex). • Il RISC ha il compito di proteggere e guidare il MIR sul suo bersaglio/i

Come i MIR modulano la trascrizione genica? • Il mir riconosce per complementarietà NON PERFETTA la sequenza al 3’ dell’RNAm • Questo causa un ingombro sterico che impedisce al ribosoma di cominciare la traduzione

Come i si. RNA modulano la trascrizione genica? • A differenza dei MIR, i si. RNA (RNA silenziatori artificiali) riconoscono una sequenza PERFETTAMENTE dell’m. RNA COMPLEMENTARE • Ne inducono la degradazione attivando un enzima presente nel RISC

Utilizzo dei MIR nella ricerca

Un esempio in Drosophila Espressione di un sh. RNA per il gene “white” Mancanza di pigmentazione