Methoden in het biomedisch onderzoek 3 (BKULE0F95A)
All documents for this subject (31)
Seller
Follow
lienconvents
Content preview
H8: MODULATIE VAN
GENEXPRESSIE
SITUERING
Doel:
- Functie en rol van eiwitten in fysiologie en pathologie bestuderen
- Doelwitten identificeren voor ontwikkelen van medicijnen die functie van genproducten moduleren
1. ONDERDRUKKING VAN GENEXPRESSIE VAN ANTISENSE TECHNOLOGIE
Principe:
- Gebaseerd op Watson-Crick base paring met mRNA sequentie
- Twee verschillende methodologiën:
o Antisense oligonucleotiden (ASO)
o RNA interference (RNAi)
ANTISENSE OLIGONUCLEOTIDEN
- Kort (8-50nt) enkelstrengig DNA (ssDNA)
- Gericht tegen mRNA van gen waarvan men expressie wil downmoduleren
- RNA/DNA duplex
Onderdrukking van genexpressie via 3 complementaire mechanismen:
- Mechanisme 1: op niveau van pre-mRNA (in de kern)
o Splicing mbv oligont moduleren: oligo’s richten tegen splice site waardoor je mRNA kunt
modificeren
Bv. eteplirsen dat gericht is tegen DMD: dystrofine (belangrijk om spiercellen
bepaalde vorm te behouden) niet tot expressie komen omwille van mutatie in exon
51 => eteplirsen gericht tegen splice site van exon 51 DUS verhinderen dat exon 51
in het mRNA komt => dystrofine-eiwit er iets anders uit zien, maar voldoende om
spiercellen te herstellen
Bv. nusinersen dat gericht is tegen SMA (= spinale musculaire atrofie): missen
expressie van SMN1 gen door mutatie, om dit te herstellen bestaat er een 2 de gen
SMN2 dat sterk lijkt op SMN1, maar door
puntmutatie in exon 7 komt SMN2 niet
tot expressie => oligo richten tegen exon
7 van SMN2 zodanig dat exon geskipt
wordt bij de splicing & wel expressie vna
SMN2
- Mechanisme 2: op niveau van mature mRNA:
o RNase-H-afhankelijke target mRNA degradatie
oligo’s gericht tegen mRNA => DNA-RNA
duplex dat herkent wordt door RNase H &
zo RNA afbreken
1
, bv. fomivirsen tegen CMV retinitis
o Blockage van ribosome binding site, 5’ cap site, translatie initiatie inhibitie
Oligo’s gericht tegen RBS (5’ cap site want daar ribosomen op binden)
Barrières voor toepassing:
- Opname in de cel en weefseldistributie
o Kan door:
Chemische modificatie: conjugatie met N-acetylgalactosamine (GalNac)
Polymere nanopartikels: Poly lactic-co-glycolic acid (PLGA)
Lipiden
o Werking:
Oligo’s koppelen met GalNac of PLGA => gaat bolletjes vormen => aan buitenkant
complex: oligo’s die – geladen zijn => door kationen modificeren => vorming neutraal
partikel dat in de cel kan w opgenomen
OF RNA verpakt in lipidenpartikels => fusioneren met PM => RNA binnen
- Stabiliteit: oligo’s afbraak door nucleases
o Voorkomen door chemische modificaties: in phosphonaat, suiker, base
- Toxiciteit
RNA INTERFERENCE (RNAI)
- RNA interferentie is het proces waarbij de expressie van een doelwitgen onderdrukt wordt door de
selectieve inactivatie van het mRNA door dsRNA
- dsRNA wordt geprocessed tot ssRNA dat dan
kan base-paren met het doelwit mRNA
- proces dat reeds natuurlijk voorkomt in
cellen (zie ook miRNA)
2 soorten RNA interferentie:
- siRNA (=small interfering RNA)
o dsRNA moleculen
o 20-25 nt
o synthetisch aangemaakt
- shRNA (= short hairpin RNA)
o ssRNA sequentie met regio die via hybridisatie hairpin structuur vormt
o ~80 nt
o worden intracellulair geprocessed tot siRNA
MECHANISME VAN RNA INTERFERENTIE
MicroRNA pathway:
- Stap 1:
o bepaald RNA onderdrukken/moduleren door pol-II miRNA te laten afschrijven
o Drosha: pri-mRNA processen nr pre-miRNA
o Exportin 5: transport nr cytoplasma
- Stap 2:
o Pre-miRNA w geprocessed door Dicer: knippen in korte stukjes van ong 20 nt
o Vorming complex: miRNA + AGO2 + RISC = RISC complex (geen 100% complementariteit)
2
, o AGO2 gaat 2 strengen denatureren
o Antisense streng in complex met AGO2 hybridiseren met mRNA (bij miRNA in 3’)
o Niet 100% complementariteit DUS translationele repressie van eiwitexpressie => ribosomen
verhindert worden door dsRNA dat er op gebonden is
o 1 miRNA kan versch RNA’s blokkeren
siRNA pathway:
- dsRNA binnenbrengen in de cel
- Dicer zorgt voor kort dsRNA van 21-31 nt
- Vorming complex samen met AGO2 => RISC complex (100% complementariteit)
- AGO2 gaat sense strand degraderen & dan overblijven met antisense streng in RISC complex
- Antisense strand gaat AGO2 leiden nr specifiek mRNA => 100% complementariteit
o siRNA heb je 100% compl met 1 specifiek RNA => je moet dan wel 1 seq kiezen dat specifiek is
voor dat RNA => mag niet voorkomen in 3 versch mRNA WANT dan ga je alle 3 de mRNA’s
onderdrukken
- siRNA kan ook miRNA effect hebben: niet enkel specifieke RNAs onderdrukken, maar ook nog andere
RNA’s
- PROBLEEM: kijken of gen specifiek is (als je dat onderdrukt ook kankergroei onderdrukken)
o Anti-kanker groei => besluiten dat dit komt door onderdrukking van specifiek gen, maar in feit
niet waar door onderdrukking van ander gen => foute beslissingen nemen!
SIRNA
Structuur:
3
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller lienconvents. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $6.89. You're not tied to anything after your purchase.
