Resumo sobre Silenciamento Gênico

Definição: processo de regulação gênica que visa “desligar” um gene.

Tipos:

• Knockout;
• Anti-Sense;
• Anti-Gene;
• ARNi etc.

Knockout

Definição: deleção de um gene específico (ou uma família de genes) de um genoma funcional.

Caracteríticas:

• Recombinação Homóloga;
• Formação de quimeras;
• Rendimento baixo;
• Custo alto;
• Dificuldade diferentes dependendo do modelo.

Anti-Sense

Definição:

• Oligonucleotídios (ON's) são sequências curtas (13 – 25 Mers);
• Sintéticas;
• Fita Simples de ADN ou ARN;
• Modificados ou Análogos.

Função: modular a expressão gênica por hibridização seletiva a sequência complementar do mARN ou pré-mARN alvo.

Características Terapêuticas:

• Habilidade de atingir a expressão de genes específicos;
• Pode ser usado para modificar a forma de splicing.

Mecanismo de ação:

• Inibição ou impedimento do transporte, splicing, 5´capping, 3´poliadenilação, tradução do ARN pela inibição da interação deste com outras moléculas como proteínas e outros ácidos nucleicos. *“Hybrid arrest” (impedimento híbrido).
• Quebra da estrutura secundária do ARN;
• Indução da RNAse L (ARN/ARN);
• Indução da RNAse H (ARN/ADN).
  
  
  Obs.: a Ação do Oligo-AntiSense é mediada por RNAse H que destrói seletivamente a fita de RNA do complexo heteroduplex RNA/DNA.
  *“Hybrid Arrest” – ligação do Oligo-AntiSense ao RNA inibe o ribossomo ou a polimerase de prosseguir na leitura do ARN.

Características funcionais:

• Afinidade diretamente relacionada com o tamanho do ON;
• Sequência de 17 Mers – esperada a ocorrência de uma vez no genoma;
• Aumento de afinidade em geral significa um aumento da potência;
• Formação de estruturas secundárias e terciárias do mRNA ou do oligo diminuem a afinidade;
• Dependendo do tipo de Oligo Anti-Sense degradam junto com a mensagem;
• Outros apresentam modificações químicas visando estabilidade (Resistentes a nucleases).

Aplicações: inibir a ligação do ribossomo (5´região), bloquear a tradução (região codificante) ou inibir o splicing (sítio splicing).

Anti-Gene

Sob certas circunstâncias o ADN pode adotar uma conformação de tripla hélice, que pode ser inter ou intramolecular.

• Tripla hélice intermolecular são formadas pela adição de uma terceira fita sequência específica ao sulco maior da dupla hélice de ADN.
• São sequências de tamanho entre 10 a 30 nt.
• São moléculas de polipurinas ou polipirimidinas que se unem a fita rica em purina do alvo.
• São ligantes específicos para dupla fita de DNA.

Aplicação: pode-se ligar a DNA e assim, inibir a iniciação e elongação da ARN polimerase assim como a ligação e ação de fatores de transcrição.

ARNi

Ver vídeos e reportagem.

Créditos: Octávio Luide.

Referências: 

ALBERTS et al. Biologia Molecular da Célula - 5ed – capitulo métodos – Manipulação de proteínas, DNA e RNA.