Utišavanje gena

**Utišavanje gena** je regulacija ekspresije gena u ćeliji, kako bi se spriječila ekspresija određenog gena. Utišavanje gena može se dogoditi ili tokom transkripcije ili translacije i često se koristi u istraživanju. Kada se geni utišaju, njihova ekspresija je smanjena. Oligonukleotidi, koji su kratki fragmenti nukleinske kiseline, vezuju se za komplementarne molekule ciljne RNK kada se dodaju u ćeliju. Ove molekule mogu biti sastavljene od jednolančane DNK ili RNK i obično imaju 13-25 nukleotida. Antisensni oligonukleotidi mogu uticati na ekspresiju gena na dva načina: korištenjem mehanizma ovisnog o enzimu Rnaza H ili korištenjem mehanizma sternog blokiranja. Postoji nekoliko tipova ribozimskih motiva, uključujući čekićasti, ukosnički, hepatitisni delta virus, grupa I, grupa II i RNaza P ribozimi. Motivi ribozima virusa čekičara, ukosnice i virusa hepatitisa delta (HDV) općenito se nalaze u virusima ili viroidnim RNK. Ove katalitske molekule RNK vežu se na određeno mjesto i napadaju susjedni fosfat u kičmi RNK sa svojim 2' kisikom, koji djeluje kao nukleofil, što rezultira stvaranjem rascjepanih proizvoda s 2'3'-cikličkim fosfatom i 5' hidroksilni krajnji kraj.

### Interferencija RNK 
Interferencija RNK (RNKi) je prirodni proces koji koriste ćelije za regulaciju ekspresija gena. Otkrili su ga 1998. Andrew Fire i Craig Mello, koji su za svoje otkriće dobili Nobelovu nagradu 2006. Proces utišavanja gena prvo počinje ulaskom molekula dvolančane RNK (dsRNA) u ćeliju, koja pokreće RNKi put. S cijepanjem ili translacijskom represijom molekula iRNK, geni koji ih formiraju postaju u suštini neaktivni. Arrowhead, Discerna,i Persomics, između ostalih.

### Tri primarne neprevedene regije i mikroRNK
Tri prim neprevedena regija (3'UTR) iRNK (iRNK) često sadrže regulatorne sekvence koje posttranskripcijski uzrokuju utišavanje gena. Takvi 3'-UTR često sadrže i vezna mjesta za mikroRNK (miRNK) kao i za regulatorne proteine. Vezivanjem za specifična mjesta unutar 3'-UTR, veliki broj specifičnih miRNK smanjuje ekspresiju gena svoje određene ciljne mRNK ili inhibirajući translaciju ili direktno uzrokujući degradaciju transkripta , koristeći mehanizam sličan interferenciji RNK (vidi MikroRNK). 3'-UTR također može imati regije utišavanja koje vezuju represorske proteine za inhibiciju ekspresije iRNK.

3'-UTR često sadrži elemente odgovora mikroRNK(MRE-ove). MRE su sekvence za koje se vežu miRNA i uzrokuju utišavanje gena. Ovo su preovlađujući motivi unutar 3'-UTR. Među svim regulatornim motivima unutar 3'-UTR (npr. uključujući regije prigušivača), MRE čine otprilike polovinu motiva.

Od 2014. godine, miRBase web stranica, arhiva miRNK sekvenci i napomena, navodi 28.645 unosa u 233 biološke vrste. Od toga, 1.881 miRNK je bila u označenim ljudskim lokusima miRNK. Predviđeno je da svaka miRNK ima u prosjeku oko četiri stotine ciljnih mRNK (što uzrokuje utišavanje gena nekoliko stotina gena).  Freidman et al. Ostali eksperimenti pokazuju da jedna miRNK može potisnuti proizvodnju stotina proteina, ali da je ta represija često relativno blaga (manje od 2 puta).

Čini se da su efekti miRNK disregulacije ekspresija gena važni kod kancera. Naprimjer, kod karcinoma gastrointestinalnog trakta, devet miRNK je identificirano kao epigenetički izmijenjenih i djelotvornih u smanjenju regulacije enzima popravka DNK.

Čini se da su efekti miRNK disregulacije ekspresije gena važni i kod neuropsihijatrijskih poremećaja, kao što su shizofrenija, bipolarni poremećaj, velika depresija, Parkinsonova bolest, Alzheimerova bolest i poremećaji iz autističkog spektra.

## Aplikacije 
### Medicinsko istraživanje 
Istraživači su naširoko koristili tehnike utišavanja gena za proučavanje gena povezanih s poremećajima. Ovi poremećaji uključuju rak, infektivne bolesti, respiratorne bolesti i neurodegenerativne poremećaje. Utišavanje gena se također koristi u naporima za otkrivanje lijekova, kao što su sintetskka smrtnost, visokopropusni skrining i minijaturizirani RNKi ekrani.

#### Kancer
Interferencija RNK je korištena za utišavanje gena povezanih s nekoliko vrsta raka. U *in vitro* studijama hronične mijelogene leukemije (CML), siRNK je korišten za cijepanje fuzijskog proteina, BCR-ABL, koji sprječava vezivanje Gleevecovog lijeka (imatinib) za ćelije raka. Cijepanjem fuzijskog proteina smanjena je količina transformiranih hematopoetskih ćelija koje se šire po tijelu povećanjem osetljivosti ćelija na lijek.

Receptori uključeni u mitogene puteve koji dovode do povećane proizvodnje ćelija raka tamo su također bili meta molekula siRNK. hemokinski receptor hemokinskog receptora 4 (CXCR4), povezan sa proliferacijom raka dojke, razdvojen je molekulama siRNK koje su smanjili broj podjela koje obično opažaju ćelije raka. Istraživači su također koristili siRNK da selektivno reguliraju ekspresiju gena povezanih s rakom. Antiapoptotski proteini, kao što su klasterin i survivin, često se eksprimiraju u ćelijama raka. Klasterin i siRNK ciljane na survivin korišteni su da se smanji broj antiapoptoznih proteina i na taj način poveća osjetljivost ćelija raka na hemoterapijske tretmane.

## Također pogledajgte
*CRISPR
*DNK-usmjerena interferencija RNK
*Genski pogon
*Gensku nokdaun
*PPRHs

## Reference 
## Vanjski linkovi 
*RNAiAtlas - database of siRNA libraries and their target analysis results.
*Science project: Transgenic apple varieties  Approaches to preventing outcrossing – possible effects on micro-organisms
*
*Research project: New Cost-effective method for gene silencing
* 

Kategorija:Ekspresija gena
Kategorija:Epigenetika
Kategorija:DNK
Kategorija:RNK
Kategorija:Posttranslacijske modifikacije