Небольшие фрагменты РНК в наших клетках могут действовать как молекулярные переключатели, которые отключают гены, связывая их. Эти части, называемые мелкими мешающими РНК (siRNAs), также используются исследователями для разработки экспериментов, чтобы понять, что делают определенные гены.
Ученые могут проектировать молекулы siRNA, направленные на отключение определенных генов, которые они пытаются изучить. Хотя такие siRNA-переключатели могут быть очень полезными, они часто неспецифичны, отключая сотни генов, на которые они не должны влиять. В результате биологу сложно заключить, что экспериментально наблюдаемый эффект связан с отключением гена, который они хотели отключить, или сотен, которых они не использовали (называемых «внецелевые эффекты»). Евгений Булер из Национального центра развития трансляционных наук (NCATS), нового центра в NIH, описывает альтернативный подход к решению этих нецелевых эффектов siRNAs в своей недавней статье PLOS ONE. Читайте дальше, чтобы узнать больше об этом исследовании.
Как вы заинтересовались улучшением экспериментов siRNA?
Я работаю над siRNAs в течение последних пяти лет. Когда я поговорю с моей женой (клеточным биологом) о моих исследованиях, я буду рассказывать обо всех проблемах, создаваемых этими неспецифическими эффектами. Поскольку она использует siRNAs в своих исследованиях, она спрашивала: «Ну, что я должен сделать, чтобы избежать этого?»
У меня не было ответа. Все методы, которые я использовал, включали статистический анализ большого количества результатов из высокопроизводительных экранов, которые просматривают сразу несколько тысяч генов. Они не могут быть применены к экспериментам, в которых участвует только один или несколько генов, что и делают многие исследователи. Это разочаровало меня в том, что я не смог ей помочь, и поэтому этот вопрос о том, что делать с нецелевыми эффектами в небольших экспериментах, продолжал насмехаться, пока я не нашел ответ.
И каков был этот ответ?
Как это часто бывает, ответ затрагивает проблему по-другому. В течение многих лет люди пытались решить проблему, избавившись от неспецифических эффектов. Есть много способов сделать это, но они все еще имеют высокую частоту этих эффектов.
Таким образом, вместо того, чтобы пытаться устранить нецелевую активность, мы использовали противоположный подход. Мы изменили три точки (базы 9-11), где siRNA вступает в контакт со своей мишенью, поэтому он не мог иметь эффекта, для которого он был предназначен. Таким образом, мы создали версию C911, анти-siRNA рода, которая имела все эффекты вне цели, но ни один из целевых эффектов.
Таким образом, если siRNA имеет эффект в клетке, которая отличается от версии C911 той же самой siRNA, мы можем заключить, что эффект заключается в том, что она заставила замолчать предполагаемую цель.
Какую фигуру в рукописи, по вашему мнению, лучше всего суммирует ваши результаты?
Определенно Рисунок 3B. Здесь мы сравниваем siRNAs, которые, как представляется, имеют специфические эффекты, но не имеют (ложные срабатывания), с теми, которые имеют специфическое действие на ген-мишень. Мы взяли по десять каждого вида и создали версии C911 на все двадцать.
Когда мы сравнили эти два, мы обнаружили, что для ложных срабатываний siRNA и анти-siRNA имели одинаковые эффекты (левая панель). Но для siRNAs, которые действительно действительно повлияли на их цель, была большая разница между siRNA и его версией C911. Как это случилось, элементы управления C911 отлично работали для всех 20 siRNA, которые мы выбрали для эксперимента.
Куда вы хотите отправиться отсюда?
Для инструмента, также известного как siRNA, потребуется некоторое время, чтобы изменить способ проектирования наших экспериментов. Первым шагом будет разумная альтернатива, и именно этот документ предназначен для поставки. Следующее – сделать эту альтернативу легкой в выборе. Часть из них будет включать в себя получение компаний, которые производят siRNAs, чтобы в конечном итоге сделать такие негативные элементы управления, чтобы отрицательные контрольные образцы, такие как C911, могли быть легко и доступно получены для любой siRNA.
Я надеюсь, что когда-нибудь, когда исследователь закажет siRNA, им даже не придется спрашивать; по умолчанию они получат трубку с их siRNA и трубкой с соответствующим отрицательным контролем.