МикроРНҚ-лардың биотехнологиядағы қолдануы

1.

МикроРНҚ-лардың
биотехнологиядағы қолдануы

2.

МикроРНК (ағылш. MicroRNA, miRNA) - РНҚ интерференция жолымен
гендердің экспрессиясын посттранскрипциялық реттеуге қатысатын,
өсімдіктерде, жануарларда және кейбір вирустарда табылған, ұзындығы 18-25
нуклеотидтен (орташа 22) кіші кодталмайтын РНҚ молекулалары

3.

• МикроРНҚ белгілі бір ауру кезінде қалыпты тіндер мен зардап шеккен
тіндер арасындағы айырмашылықты түсіну үшін аурудың биомаркері
ретінде қолданылады. Тіндік микроРНҚ биомаркерлерін қолданатын кейбір
ауруларға Хантингтон ауруы, бірнеше склероз, шизофрения, қатерлі ісік,
ревматоидты артрит және т.б. жатады.
МикроРНҚ-ны терапевтік
қолдану екі стратегияны
қамтиды
Бір стратегия функцияны күшейтуге бағытталған
және анти-миР, блокталған нуклеин қышқылдары
немесе антагомиР сияқты миРНК антагонисттерін
қолдану арқылы онкогендік миРНҚ-ны тежеуге
бағытталған.
Екінші стратегия, миРНК-ны
ауыстыру, миРНК қайта енгізуден
тұрады

4.

Терапевтикалық потенциал
• Арнайы мироРНК-ң жасанды түрде
деңгейін көтеру
- микроРНК эспрессиясын көтеру үшін
арнайы генетикалық конструкциялар
енгізу. Бұл әдісті генетикалық
терапияның бір түрі деп қарастырсақ
болады.
Ал, керісінші микроРНК
экспрессиясының деңгейін төмендету
генетикалық вектор ретінде енгізілетін
«антисмысловые молекулы» арқылы
жүзеге асырылады.

5.

Онкологиялық бағытталған микроРНК-ны алмастыру терапиясы. Ісік супрессорының миРНҚ
жоғалуы өзіне тән онкогендік жолдардың гиперактивациясына және онкогенезге әкеледі.
МикроРНК-ді тағайындау миРНҚ-ның жоғалып кеткен ісік супрессорының қызметін қалпына
келтіреді, онкогендік жолдар мен рак клеткаларының өсуін басады.

6.

МикроРНҚ онкомаркерлер ретінде.
Әр түрлі аурулардағы микроРНҚ экспрессиясының деңгейінде айтарлықтай
өзгерістер анықталғаннан кейін, бұл молекулалардың перспективалы
биомаркерлер ретінде орналасуы табиғи түрде дами бастады.
МикроРНҚ-ның осы аспектідегі артықшылықтары:
детекцияның әмбебаптығы,
үлгіні сақтау кезіндегі салыстырмалы тұрақтылық,
жоғары сезімталдық.
МикроРНҚ-ның биомаркер ретіндегі негізгі кемшілігі:
көптеген факторларға байланысты олардың экспрессия деңгейінің жоғары
өзгергіштігі
Осы қиындықтарға қарамастан, қазірдің өзінде жеке микроРНҚ және олардың
комбинациясы әртүрлі аурулар мен болжам факторларының маркерлері
ретінде ұсынылады.Онкогематологияда микроРНҚ маркерлері негізінен
ауруды бастапқы анықтау үшін емес, жеке кіші түрлерін дифференциалды
диагностикалау, аурудың ағымын және терапияға сезімталдықты болжау үшін
орналастырылған.

7.

Қатерлі ісік ауруын диагностикалау мен емдеуде микроРНҚ-ны
қолдану ауру деңгейін болжау үшін қолданылады.
МикроРНК
miR-185 жоғары концентрациясы
немесе miR — 133b төмен
концентрациясы
miR-324a төмен концентрациясы
тоқ және тік ішек қатерлі ісігінің
метастаздардың болуын көрсетеді
miR-21, miR-494 және miR-1973
лимфома Ходжкина
miR-205
сүт безі обырындағы
метастаздардың дамуы
microRNA-200 (miR-200a, miR-200b,
miR-200c, miR-141 и miR-429)
сүт безіндегі қатерлі ісіктердің
дамуы кезінде теріс реттеледі
өкпе қатерлі ісігі

8.

Әр түрлі гемопоэтикалық және лимфоидты тіндердің ісіктердеріндегі микроРНК рөлі
(Онкогематологиядағы микроРНК)

9.

Әр түрлі гемопоэтикалық және лимфоидты тіндердің ісіктердеріндегі
микроРНК рөлі (Онкогематологиядағы микроРНК)
• Миеломаның дамуындағы жеке реттеуші механизмдер. Қызыл сызықтар
тікелей емес белсендіруді көрсетеді.
• Қорытындылай келе бұл микроРНК экспрессиясы пролиферацияны
қоздырады.

10.

Микробиоманың өзгеруі MyD88-тәуелді жол
арқылы әртүрлі микроРНҚ-ны реттеуге әсер
етеді деп саналады. МикроРНҚ-ның өзгеруі өз
кезегінде ішек дисбактериозымен байланысты;
алайда оның қайта қалпына келуі ішек
микробиомасын
қалпына
келтіреді.
Микробиома мен микроРНҚ-ның өзгеруі
онкогендердің
немесе
ісіктерді
басатын
гендердің өзгеруіне әкеледі, бұл өз кезегінде
қатерлі ісіктің пайда болуына және болжамына
әсер етеді.

11.

микроРНК- терапия
• АҚШ Mirna Theraputics компаниясның шығарған МRX34 препараты
клиникалық зерттеу деңгейіне жеткен санаулы препараттардың бірі.
• Бұл препарат липосомалық вектордағы miR-34 –ң синтетикалық
аналогы болып табылады.
• Бұл препараттың клиникалық зерттеуінде бауыр обырының және басқа
да бауырдың метастазымен ауыратын пациенттер қатысып жатыр.
• miR-34 –ң онкосупрессорлық әсері мына онкогендерге негізделген:
- c-MYC;
- MET;
- BCL2;
- CDK4 және т.б

12.

Ауылшаруашылық маңызы бар
өсімдіктердегі микроРНҚ және оның
қолдануы
miRNA геномның тұтастығын, дамуын, метаболизмін және қоршаған орта
стресстеріне бейімделу реакциясын қамтитын өсімдіктердегі көптеген
биологиялық процестерді реттеу арқылы маңызды рөл атқарады.
Әлемдегі халық санының өсуі және олардың азық-түлікке деген сұранысы
тұрақты тамақ өндірісін қамтамасыз ету үшін өсімдік өсімдіктерін жақсартуға
бағытталған күш-жігерді қажет етеді.
Осы тұста, микроРНҚ дақылдардың агрономиялық қасиеттерін жақсарту үшін
генетикалық инженерияның келесі буыны болып табылады.
Сондықтан да әр түрлі ауылшаруашылық маңызы бар өсімдіктерді жақсарту
үшін микроРНҚ-ны қолданудағы жетістіктер өте маңызды болып табылады.

13.

шалғам тамырлы қалыңдауындағы miRNA
98 дифференциалды көрсетілген miRNA, шалғам тамырында анықталған
Дифференциалды түрде көрсетілген miRNA тамырдың қалыңдауы кезінде
маңызды реттеуші рөл атқаруы мүмкін.
шалғам тамырлы қалыңдауындағы miRNA

14.

Болашақтағы перспективалары
Осы микро-реттегіштердің (микро-регуляторлардың) потенциалын микроРНҚ гендерін
және олардың мақсаттарын табу арқылы пайдалану керек.
Ген сайленсингінің вирустық басылуымен күресу үшін қарсы қорғаныс механизмін табу.
Өсімдіктің вирусқа қарсы биотехнологиясында жан-жақты өсімдік биотехнологиялары,
соның ішінде антицензиялық басу, гендердің транскрипциялық бәсеңдеуі (TGS), гендердің
вирусқа қарсы бәсеңдеуі (VIGS) және РНҚ интерференциясы (RNAi) қолданылуы керек.
Жасанды микроРНҚ (amiRNA) - өсімдіктердің патогендеріне қарсы гендердің сайленсингі
үшін өсімдіктерде қолдануға болатын тағы бір мықты биотехнология.
Бірнеше мақсатты микроРНҚ бір уақытта бірнеше вирустарға әсер ете алады.