RNAi란 RNA interference로서 dsRNA에 의해 mRNA가 분해되어 유전자 발현이 억제되는 현상을 말한다.

MicroRNA #

21-25 Nucleotide 의 극히 작은 RNA로 진핵생물에서 유전자의 발현을 조절하는 물질로서 ,처음 알려진 것은 1993년 Victor Ambros의 연구팀이 Caenorhabditis elegans에서 발생시기를 조절하는 일부 유전자를 찾아내었는데 이들 중 let-7과 lin-4는 단백질을 생산하지 않는 작은 RNA 조각(non-coding RNA)이라는 사실을 발견하면서부터이다. miRNA의 기능은 발생시기를 조절하거나 cell proliferation 과 cell death를 조절, 신경세포로의 분화를 조절한다고 알려져 있다. 2002년 9월엔 국내연구진이 miRNA의 생성과정을 처음으로 밝혀내기도 하였으며, Science는 2002년 10대 과학뉴스 중 하나로 miRNA를 선정했다.

siRNAs(small interfering RNAs) #

siRNA는 이중가닥의 RNA(double-stranded RNA)가 dicer에 의해 절단되어 생성되는 21-25nt 크기의 작은 RNA조각으로 상보적인 서열을 갖는 mRNA에 특이적으로 결합하여 단백질 발현을 억제하는 것으로 밝혀졌다. 이들의 존재는 1998년 미국 카네기 연구소의 Andrew Fire와 Massachusetts 의과대학의 Craig Mello 연구팀의 실험을 통해 처음 확인되었는데, 외부의 이중 가닥의 RNA를 선충에게 주입했을 때 상보적인 세포 내부의 mRNA와 서열 특이적으로 결합해 유전자 침묵(gene silencing)을 유도하는 기능을 확인했고, 이를 계기로 이런 현상을 RNA interference(RNAi)라고 부른다.

RNAi mechanism #

RNAi 과정은 크게 dicer enzyme에 의해 long dsRNA를 siRNA (short interfering RNA)로 자르는 과정과 이 잘려진 siRNA가 RISC(RNA-induced silencing complex)와 결합한 후 cell 내의 상보적인 mRNA에 결합하는 과정으로 이루어진다. 이때 siRNA에 의해 mRNA는 절단되어 그 특정유전자의 발현이 감소되게 된다. 이러한 siRNA는 다음과 같은 방법으로 생성할 수 있다.

1. In vitro transcription and dicing of ds RNA
2. Synthetic siRNA
3. Vectors carrying as RNAi cassette

긴 dsRNA를 siRNA로 만들기 위해서는 RNaseIII 형의 dicer 효소가 꼭 필요하다. 지금까지 dsRNA를잘라서 siRNA를 만드는데 주로 dicer나 RNase III가 사용되어 왔다. RNase III의 경우 dsRNA를 12~15mer로 잘라주고, dicer의 경우 21~23mer로잘라준다. RNA helicase domain 과 2개의 RNase III domain , dsRNA 결합 모티브로 이루어져 있으며 dsRNA를 21-23 bp의 siRNA로 분해 시키는데 그 말단에 2개의 nucleotide가 돌출 되어있다. 이때 12~15mer에 의한 만들어진 siRNA에 비해 dicer에 의해 생성된 siRNA(21~23)가 RNAi실험에 더 효과적인 것으로 보고되었다. 만약 이 효소가 망가져 정확한 위치를 자르지 못하면 microRNA는 기형이 된다. 이상이 생긴 microRNA는 암이나 당뇨 등 각종 질환을 일으킨다.

RNA가 만들어지는 과정에서 RNAi 메카니즘까지 보여주는 동영상

출처:http://www.youtube.com/watch?v=Ml0OqAUzEXU

microRNA를 이용한 암진단 #

microRNA(miRNAs)는 여러 악성종양에서의 특이적인 발현양상을 보이며, 종양유전자 혹은 종양억제자로서 다양하게 발암과정에 관여하는 것으로 알려져 있다. 이러한 microRNA를 “oncogenic miRNA(oncomiR)” 라 부른다. 최근 여러 악성종양에서의 oncomiR의 발현 프로파일링(expression profiling)의 결과들은 수많은 암의 조기진단, 예후 측정에 있어 임상 응용가능성을 보여주고 있다.

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