Co to jest amplifikacja RNA?

Amplifikacja RNA to proces polegający na pobraniu kilku kopii fragmentu kwasu rybonukleinowego (RNA) i tworzeniu tysięcy kopii o identycznym składzie. Kawałki RNA to makrocząsteczki złożone z ciągów nukleotydów, więc amplifikacja jest procesem kilkuetapowym, który polega na odtworzeniu dokładnej sekwencji nukleotydów z kawałka RNA. Amplifikacja RNA jest przydatna w badaniach nad wirusami, których materiał genetyczny może być przechowywany jako pamięciowy RNA (mRNA) zamiast DNA; badanie ekspresji genów w organizmach; oraz tworzenie białek z transkrypcyjnego RNA (tRNA). W celu amplifikacji RNA, komplementarna sekwencja jest tworzona i amplifikowana, a następnie wykorzystywana jako matryca do tworzenia kopii RNA. Pośrednik DNA jest potrzebny do amplifikacji RNA, ponieważ RNA na ogół występuje tylko w postaci jednoniciowej, niesparowanej, więc musi zostać utworzona matryca DNA, aby enzym transkryptaza RNA działał; RNA nie może być transkrybowane z samego siebie.

Interesująca sekwencja RNA musi najpierw zostać wyizolowana z materiału zanieczyszczającego przed rozpoczęciem amplifikacji RNA. Następnie do matrycy RNA dodaje się enzym odwrotną transkryptazę. Odwrotna transkryptaza jest używana do tworzenia sekwencji komórkowego DNA (cDNA) z par zasad komplementarnych do oryginalnego mRNA. Ta pierwsza nić cDNA może być następnie użyta do stworzenia drugiej nici cDNA, która może być użyta w reakcji łańcuchowej polimerazy, procesie, który amplifikuje nici DNA poprzez powtarzane cykle replikacji DNA, a następnie rozdzielanie dwóch nici. cDNA zwykle zawiera startery lub enzymy na jednym końcu sekwencji DNA, które służą jako sygnały do ​​wiązania nukleotydów, a tym samym do produkcji nici mRNA, które są identyczne z oryginalną sekwencją.

Istnieje kilka metod amplifikacji RNA, ale metoda, która daje największą ilość mRNA, która jest wierna oryginalnej kopii, nazywana jest metodą przełączania matrycy. Metoda ta wykorzystuje enzym odwrotnej transkryptazy z wirusa mysiej białaczki Moloneya, który dodaje region startera do końca pierwszej nici cDNA po utworzeniu tej nici z matrycy RNA. Ten region startera jest również dodawany do drugiej nici cDNA, z której tworzone są kopie amplifikowanego RNA. Inny enzym, zwany promotorem, może być związany z regionem startera na drugiej nici cDNA, co drastycznie zwiększa ilość kopii RNA wytwarzanych z tej nici cDNA poprzez transkrypcję.