interferència de l’ARN

f
Biologia

Fenomen de regulació de l’expressió gènica per interferència de l’ARN, conegut com a ARNi.

L’ARNi és un tipus de silenciament gènic posttranscripcional que consisteix en la degradació selectiva d’ARNm específics. Aquest fenomen, descrit per primer cop en el nematode Caenorhabditis elegans el 1995, fou descobert en observar que la introducció d’ARNds provoca el silenciament específic del gen que conté la informació genètica equivalent. El fenomen d’ARNi s’ha detectat en tots els eucariotes analitzats. En plantes rep el nom de cosupressió i en fongs, de silenciament. El fenomen biològic d’ARNi és provocat per l’existència d’uns tipus concrets d’ARN, els ARN d’interferència petits, que poden ésser de cadena senzilla, ARNmi, o de doble cadena, ARNsi. Els ARN petits, que fins a la meitat de la dècada del 1990 es creia que eren senzillament restes d’ARN més llargs i que no tenien cap funció especial, són formats per la unió d’entre 21 i 28 nucleòtids i s’ha demostrat que tenen funcions biològiques molt importants. L’ARNi s’activa quan una cèl·lula detecta un ARNds, que pot haver produït ella mateixa a partir de la informació continguda en els seus gens o que pot haver incorporat de fora. Llavors, un enzim anomenat Dicer el talla en ARN d’interferència petits, els quals s’uneixen específicament als ARNm que tenen la mateixa seqüència de nucleòtids, dirigint així la seva degradació. Durant la degradació es produeixen noves molècules d’ARN d’interferència petites, les quals acceleren el procés. A més, poden passar d’una cèl·lula a una altra, per la qual cosa el fenomen d’ARNi es difon per tot l’organisme. La degradació selectiva d’un tipus d’ARNm interromp el flux d’informació genètica del gen que el codifica, de tal manera que regula la seva expressió i no deixa que dirigeixi la síntesi de la proteïna corresponent. Aquest fenomen ha obert als científics la possibilitat de comprovar de manera relativament senzilla la funció dels gens, tasca imprescindible per a caracteritzar tots els genomes coneguts (genòmica funcional). Teòricament n'hi ha prou d’introduir dins les cèl·lules d’un organisme un nombre reduït de molècules d’ARNds o ARNsi per tal que dirigeixin la degradació selectiva de l’ARN corresponent. Els efectes produïts sobre el funcionament de les cèl·lules afectades permeten deduir quina és la funció del gen en qüestió. En la natura, a més, l’ARNi té diverses funcions clau per a la supervivència de les cèl·lules. D’una banda, està implicat en la regulació de l’expressió gènica, la qual cosa és imprescindible per al funcionament harmònic de les cèl·lules. A més, però, també s’ha vist que els ARN d’interferència petits constitueixen un sistema immunitari cel·lular encarregat de dirigir mitjançant ARNi la degradació selectiva del material hereditari de determinats virus, els quals poden provocar la mort de les cèl·lules que infecten. També s’ha relacionat els ARN d’interferència petits amb el control de la mobilitat dels gens pel genoma, en concret dels transposons, i en el control de la reproducció cel·lular. Això obre la possibilitat que la manca o inoperància d’alguns ARN d’interferència petits estigui implicada en el desenvolupament de determinades malalties humanes, com per exemple el càncer, que és causat precisament per la proliferació descontrolada d’algunes cèl·lules.

S'ha demostrat que els ARNmi, productes de la interferència de l’ARN, tenen funcions importants en la regulació de l’expressió gènica en un nombre considerable de gens. La seqüencia d’ADN corresponent a molts d’aquests ARNmi es troba en les zones no codificadores del genoma, però també n'hi ha dins les zones codificadores i àdhuc als introns. També s’ha implicat la falta de funcionalitat d’alguns ARNmi en determinades malalties humanes, com la leucèmia limfàtica crònica, que és deguda a la manca dels ARNmi 15 i 16. Aprofitant la funció natural dels ARNmi, s’han començat a desenvolupar i a assajar nous productes terapèutics basats en la funcionalitat d’aquestes molècules, que inhibeixen l’expressió de determinats gens. Les companyies farmacèutiques ISIS Pharmaceuticals i CIBA Vision Corp. han obtingut permís per a comercialitzar als EUA un medicament (Vitravene) basat en l’ARNmi per a tractar la retinitis induïda per citomegalovirus en pacients de sida.