siRNA – molekylen som får tyst på generna
Sarah Dorbéus
De flesta som känner till eller har hört ordet DNA vet att detta är namnet på molekyler
som utgör vår arvsmassa, dvs. gener som finns i kroppens alla celler. DNA beskriver
vilka proteiner som cellerna i vår kropp behöver för att fungera samt när och hur
dessa proteiner ska tillverkas. RNA-molekylen, som är snarlik DNA i sin struktur, är å
sin sida mindre känd för allmänheten. När en gen ska förmedla sin information
tillverkas först en RNA-kopia av den aktiva genen, som kallas för mRNA (m står för
engelskans messenger) eller på svenska budbärar-RNA. I ribosomen, som är cellens
proteinfabrik, fångas detta mRNA upp och utgör sedan mallen för den aktiva genens
proteinproduktion. RNA, som finns i många olika former, har sina främsta funktioner
i cellens ribosomer. Utan RNA produceras inget protein från gener och eftersom det
är proteiner som till största delen utför cellens arbete medför en RNA-förlust att
cellen blir oförmögen att producera vissa proteiner.
För snart sju år sedan upptäckte forskare en ny sorts RNA molekyler som specifikt
kunde tysta ned gener. I detta fenomen, som fick namnet RNAinterferens (RNAi), är
det en liten dubbeltrådig RNA molekyl som kallas ”small interfering RNA” (siRNA)
som gör jobbet. Om siRNAt är specifikt binder det endast till mRNA från den gen
man vill stänga av. siRNA tillsammans med ett proteinkomplex kallat RISC förstör
sedan mRNA-molekylen. Detta medför att proteintillverkningen från en sådan gen
stryps och att cellen och därmed kroppens funktioner förändras.
Genom att använda siRNA-molekyler kan man få en bättre förståelse för proteinernas
funktion i kroppen, vilka genprodukter som styr ämnesomsättning och celldelning
men även vilka proteiner som orsakar en viss sjukdom. Förhoppningen är att man ska
kunna använda siRNA-molekyler för att behandla sjukdomar som virusinfektioner
och cancer. Trots att siRNA är ett kraftfullt verktyg för att stänga av genuttryck finns
fortfarande en del problem att lösa innan man kan använda siRNA som ett framtida
läkemedel. Kemiska förändringar av molekylen måste göras för att öka både dess
stabilitet och upptaget till celler i kroppen eftersom siRNA annars inte kommer att
vara verksamt som läkemedel.
I mitt examensarbete har jag undersökt ett antal siRNA molekyler som är riktade mot
tre olika genprodukter i människa, för att se om någon eller några av dessa även kan
släcka ned motsvarande proteinproduktion i mus, dvs om de är korsreaktiva. I
experiment med celler från mus testade jag de olika siRNA-molekylerna och mätte
proteinnivåerna. Utifrån dessa mätningar karakteriserade jag siRNA-molekylernas
förmåga att minska proteinmängden samt hur snabba och med vilken precision de
kunde minska mängden ”rätt” protein. Jag identifierade tre korsreaktiva siRNAmolekyler, en för vardera genen, vilka var selektiva och kraftigt blockerade
proteinproduktionen i musceller. I framtida studier skulle någon av dessa tre siRNAmolekyler kunna användas som model när man vill utvärdera effekten av olika
kemiska modifieringar av siRNA-molekylen.
Examensarbete i biologi, 20 p, VT 2005
Institutionen för biologisk grundutbildning, Uppsala Universitet, och AstraZeneca R&D, Dept. of
Molecular Sciences, Södertälje
Handledare: Kristian Sandberg, PhD, Associate Professor
