Dòng thông tin di truyền Can_thiệp_ARN

Theo "Học thuyết trung tâm" (DNA ⇄ {\displaystyle \rightleftarrows } RNA ⟶ {\displaystyle \longrightarrow } Protein) thì thông tin di truyền được lưu trữ ở DNA, và để tạo ra protein thì thông tin di truyền được phiên mã thành RNA và được dịch mã thành protein. Bộ gene (gene là một đoạn DNA quy định một tính trạng) của chúng ta có khoảng 30.000 gene. Tuy nhiên không phải mọi thông tin di truyền trên DNA đều dịch mã thành protein, các gene không được dịch mã gọi là non-coding gene. Các non-coding gene này tuy không được dịch mã nhưng lại tham gia vào rất nhiều quá trình trong cơ thể sinh vật như: tạo small RNA (microRNA, RNAi, hcsiRNA, piwiRNA, trans-acting RNA), được sử dụng để định danh, phân loại, tham gia vào cơ chế chống các loại bệnh, chống chịu với tác nhân môi trường,....

Khái niệm về RNAi trong tế bào

"RNA can thiệp" (RNAi- RNA interference) là một loại small RNA có kích thước khoảng 19-25 nu, có khả năng tham gia can thiệp vào quá trình phiên mã và dịch mã, giúp kiểm soát các gene đang hoạt động. "RNA can thiệp" được tạo ra bên trong tế bào chất ở dạng dsDNA (double strand DNA) hình kẹp tóc và thoát ra ngoài, tiếp đó RNAi được các enzyme Dicer cắt thành dạng dsDNA hoạt tính (mature RNAi), sau đó nó được tách ra thành sợi đơn và kết hợp với AGO protein tạo thành đơn vị RISC(RNA-induced silencing complex) có khả năng ức chế quá trình phiên mã hoặc ngăn cản quá trình dịch mã. Trên động vật sẽ có các đơn vị Dicer và AGO protein khác với trên thực vật.

Dưới tác động các loại Dicer và AGO protein khác nhau sẽ tạo ra các loại RNA có tên gọi khác nhau như: microRNA, piwiRNA, RNAi, trans-acting RNA,... và chúng có chức năng khác nhau.

Vai trò RNAi

RNAi có rất nhiều chức năng quan trọng trong tế bào. Chúng bảo vệ tế bào chống lại gene ký sinh trùng, virut và các yếu tố di truyền vận động (Transposon). Điều hoà biểu hiện gene. Điều khiển sự phát triển của tổ chức. Giữ gìn NST và tăng cường phiên mã. Có thể RNAi còn có nhiều chức năng khác mà con người chưa khám phá hết, và sẽ được khám phá dần trong tương lai. Các chức năng của RNAi được biết bao gồm:

  • Ức chế dịch mã đơn vị mRNA.
  • Ức chế sự phiên mã của gene ở trong nhân.
  • Phân giải mRNA đích.
  • Ức chế quá trình xâm nhiễm của vi khuẩn, nấm, virus.
  • Chống chịu với các tác nhân độc hại của môi trường: tia UV, mặn, khô hạn, ngập,thiếu dinh dưỡng, kim loại nặng,...