Небольшая условная РНК

Небольшая условная РНК ( SCRNA ) представляет собой небольшую молекулу РНК или комплекс (как правило, менее чем примерно 100 нт ), спроектированная для условного взаимодействия и изменения конформации в ответ на родственные молекулярные входы, чтобы выполнить трансдукцию сигнала in vitro , in situ или in vivo Полем ^{[ 1 ]}

При отсутствии родственных входных молекул SCRNAs разработаны для сосуществования метастабильно или стабильно , не взаимодействуя. Обнаружение родственных входов инициирует конформационные изменения в последующих по течении одного или нескольких скра, ведущих к генерации желаемого выходного сигнала. Выходной сигнал может быть предназначен для чтения состояния эндогенной биологической схемы (например, картирование экспрессии генов для биологических исследований или медицинской диагностики), ^{[ 2 ]} или регулировать состояние эндогенной биологической схемы (например, нарушение экспрессии генов для биологических исследований или медицинского лечения). ^{[ 1 ]} последовательности SCRNA можно запрограммировать на распознавание разных входов или для активации различных выходов, ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Достижение даже однонуклеотидного селективности последовательности. ^{[ 3 ]} Трансдукция SCRNA использует принципы из возникающих дисциплин динамической нанотехнологии РНК, молекулярного программирования и синтетической биологии .

Примеры трансдукции сигнала SCRNA

Местные флуорофоры SCRNAs были спроектированы для трансдуции между обнаружением мРНК- мишеней и генерацией ярких флуоресцентных амплификационных полимеров in situ (рис. 1). ^{[ 2 ]} В этом контексте передача сигнала SCRNA позволяет мультиплексное отображение экспрессии мРНК в неповрежденных эмбрионах позвоночных (рис. 2). ^{[ 2 ]} SCRNAs были разработаны для выполнения формы и трансдукции последовательности для условного производства субстрата DICER , нацеленного на мРНК y -мишени «молчание» при обнаружении независимой «МРНК -мишени», с последующей обработкой дицера, приводящей к небольшому интерферирующему мишени ( siRNA ) мРНК y мРНК y для разрушения (рис. 3). ^{[ 1 ]} В этом контексте трансдукция сигнала SCRNA обеспечивает шаг к реализации условных интерференций РНК (рис. 4).

Дизайн элементов

SCRNAs можно спроектировать для использования разнообразных элементов дизайна: ^{[ 1 ]}

реагенты Scrna могут быть метастабильными или стабильными
Каскады передачи сигнала SCRNA могут быть каталитическими или не каталитическими
SCRNAs могут зародить друг с другом или с входными или выходными молекулами через зародышеобразование TOE/TOE HOLD, зарождение петли/TOE HOLD или зародышеобразование Template/Toehold
SCRNAs могут диссоциации друг с другом или с входными или выходными молекулами посредством трехсторонней миграции ветвей, 4-направленной миграции ветвей или спонтанной диссоциации
реагенты Scrna могут быть мономерами, димерами или другими мультимерами

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон ^глин Hochrein LM, Schwarzkopf M, Shahgholi M, Yin P, Pierce NA (2013). «Основное образование субстрата DICER через форму и трансдукцию последовательности с небольшими условными РНК» . Журнал Американского химического общества . 135 (46): 17322–17330. doi : 10.1021/ja404676x . PMC 3842090 . PMID 24219616 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон Choi HM, Chang Jy, Trinh LA, Padilla JE, Fraser SE, Pierce NA (2010). «Программируемая амплификация in situ для мультиплексной визуализации экспрессии мРНК» . Nature Biotechnology . 28 (11): 1208–1212. doi : 10.1038/nbt.1692 . PMC 3058322 . PMID 21037591 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Sternberg JB, Pierce NA (2014). «Изысканная селективность последовательности с небольшими условными РНК» . Нано буквы . 14 (8): 4568–4572. Bibcode : 2014nanol..14.4568s . doi : 10.1021/nl501593r . PMC 4134187 . PMID 24979041 .

[Hochrein-1] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон ^глин Hochrein LM, Schwarzkopf M, Shahgholi M, Yin P, Pierce NA (2013). «Основное образование субстрата DICER через форму и трансдукцию последовательности с небольшими условными РНК» . Журнал Американского химического общества . 135 (46): 17322–17330. doi : 10.1021/ja404676x . PMC 3842090 . PMID 24219616 .

[Choi-2] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон Choi HM, Chang Jy, Trinh LA, Padilla JE, Fraser SE, Pierce NA (2010). «Программируемая амплификация in situ для мультиплексной визуализации экспрессии мРНК» . Nature Biotechnology . 28 (11): 1208–1212. doi : 10.1038/nbt.1692 . PMC 3058322 . PMID 21037591 .

[Sternberg-3] Jump up to: ^а ^{беременный} Sternberg JB, Pierce NA (2014). «Изысканная селективность последовательности с небольшими условными РНК» . Нано буквы . 14 (8): 4568–4572. Bibcode : 2014nanol..14.4568s . doi : 10.1021/nl501593r . PMC 4134187 . PMID 24979041 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]