RNA های دایره ای (circRNAs) برای اولین بار به عنوان RNA های غیر کدکننده در سال 1979 کشف شدند. تا سال 2015 بود که circRNAهای رونویسی شده در مگس سرکه به مطالعه circRNAهای in vitro برای اهداف درمانی و پیشگیرانه منجر شد.
circRNA ها خود انبساط می شوند و بنابراین ساختار معمولی مانند کلاهک 5' یا دم polyA 3' ندارند. این ساختار آنها را در برابر اگزونوکلئازهایی مانند RNase R پایدارتر و مقاوم تر می کند.
عناصر ساختار RNA دایره ای (circRNA)
الگوی DNA برای سنتز circRNA معمولاً شامل محل ورودی ریبوزوم داخلی (IRES)، چارچوب خواندن باز (ORF) و سایر مواردی است که برای گردش آزمایشگاهی حیاتی هستند. به عنوان مثال، ما یک الگوی پلاسمید به عنوان رونوشت در شرایط آزمایشگاهی (IVT) طراحی کردیم که از بازوهای همسانی، اینترون 3، اگزون 3، IRES، ORF، اگزون 5' و اینترون 5' تشکیل شده است تا circRNA را با اتصال خود به یکدیگر آماده کند. مواد و روش ها.
سایت ورودی ریبوزوم داخلی (IRES) نقش مهمی در ترجمه cirRNA ها ایفا می کند. ویروس انسفالومیوکاردیت (EMCV) IRES، کوکساکی ویروس B3 (CVB3) IRES، رینوویروس انسانی B3 (HRV-B3) IRES و سایر IRES معمولاً برای ترجمه سنتز آزمایشگاهی cirRNA ها مورد استفاده قرار می گیرند.
چرخه‌سازی درون تنی پیش‌سازهای خطی circRNA، گام مهمی در سنتز circRNA، معمولاً از طریق مسیرهای خودتکثیر شیمیایی، آنزیمی و ریبوزومی فراهم می‌کند. روش شیمیایی برای تولید circRNA که در سال 1988 به عنوان نقطه عطفی در این زمینه شناخته می شود، امروزه دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرد زیرا هزینه بالا، عملکرد کم، تعداد زیاد محصولات جانبی و این واقعیت که فقط برای چرخه سازی مناسب است. RNA هایی با طول تا 70 نوکلئوتید.
روش‌های آنزیمی برای چرخه‌سازی RNA بر اساس آنزیم‌های T4 باکتریوفاژ یا ریبوزیم‌هایی مانند T4 DNA لیگاز (T4 Dnl 1)، T4 RNA لیگاز 1 (T4 Rnl 1) و T4 RNA لیگاز 2 (T4 Rnl 2) است. برای تشکیل RNA دایره‌ای توسط آنزیم‌های باکتریوفاژ T4، مونوفسفات‌های نوکلئوزیدی باید در انتهای 5' قرار گرفته و در انتهای 3' RNA به گروه OH کونژوگه شوند. از آنجایی که تری فسفات های نوکلئوزیدی در طول واکنش اضافه می شوند، IVT RNA حاوی گوانوزین تری فسفات (GTP) در انتهای 5 دقیقه است.
ریبوزیم‌ها توالی‌های RNA هستند که با تبدیل مولکول‌های RNA خطی به circRNA بدون نیاز به آنزیم‌های اضافی، خودپیچیدن را تقویت می‌کنند. فرآیند خودآرایی شامل دو واکنش استریفیکاسیون متوالی در مکان‌های خاص است تا اطمینان حاصل شود که محصولات cirRNA مورد نظر تشکیل شده‌اند. روش خودپیچیدن اینترون گروه I که با نام PIE (انکپسولاسیون اینترون و اگزون) نیز شناخته می‌شود، که امکان تولید cirRNAهای طولانی‌تر از 5 کیلوبایت را فراهم می‌کند، به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته و مفید بودن آن ثابت شده است.
کاربرد RNA دایره ای (circRNA)
واکسن های CircRNA
مانند mRNA های خطی، circRNA ها می توانند به پروتئین های خاصی در سلول های هدف تبدیل شوند و ایمنی هومورال و سلولی قوی را القا کنند. اخیراً برخی از تیم های تحقیقاتی با موفقیت واکسن circRNA را برای جلوگیری از COVID-19 ساخته اند. نتایج آنها نه تنها دارای مزایای واکسن‌های mRNA خطی است، بلکه پایداری بهتر و طول مدت بیان پروتئین را نسبت به mRNA خطی نشان می‌دهد. بنابراین، واکسن‌های circRNA می‌توانند پاسخ‌های ایمنی کافی را حتی در دوزهای پایین ایجاد کنند.
علاوه بر این، برخی از محققان فکر می کنند که واکسن های circRNA، به عنوان mRNA های نسل بعدی، ممکن است در آینده به ابزارهای موثری برای مبارزه با بیماری های رایج ویروسی/باکتریایی و بیماری های عفونی بزرگ در حال ظهور، و همچنین برای درمان سرطان و سایر بیماری ها تبدیل شوند.
CircRNA در درمان CAR / TCR-T
به عنوان یک پیشگام در زمینه RNA دایره ای، ORNA در حال توسعه درمان گیرنده آنتی ژن کایمریک (CAR) در محل برای درمان درجا است که از ORN-101، یک RNA دایره ای محصور شده با LNP، برای تعدیل سلول های ایمنی در بیماران استفاده می کند. ORN-101 بیان بالایی از CAR را ارائه می دهد که توسط یک عنصر IRES بهینه شده هدایت می شود. در مدل‌های حیوانی، نشان داده شد که ORN-101 باعث سرکوب و تخریب تومور می‌شود، که نشان می‌دهد درمان‌های ضد سرطان مبتنی بر ORN-101 ممکن است با درمان مرسوم سلول‌های CAR-T تداخل داشته باشند.
علاوه بر این، ژانگ و همکاران. زنده ماندن و اثربخشی درمانی circRNAها را در درمان‌های گیرنده سلول T اختصاصی آنتی ژن (TCR) -T ارزیابی کرد. آنها یک circRNA کد کننده pp65-TCR-T طراحی کردند که اپی توپ pp65 سیتومگالوویروس (CMV) را هدف قرار می دهد. علاوه بر این، pp65-TCR نشان داده شده است که در سلول های T اولیه برای بیش از 7 روز بیان می شود. علاوه بر این، سلول های circRNA-pp65-TCR-T به طور خاص و به طور مداوم سلول های تومور بیان کننده pp65- و HLA را از بین بردند و به طور قابل توجهی زمان بقای موش ها را افزایش دادند.
همچنین نشان داده شد که سلول های ترانسفکت شده با pp65 circRNA پاسخ ایمنی بهتری را در مقایسه با mRNA خطی نشان دادند.
راه حل یک مرحله ای CRDMO Bio-Pharma Yaohai برای کدگذاری طولانی RNA
EN
AR
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
نه
PL
PT
RO
RU
ES
SV
IW
ID
LV
LT
SR
SK
SL
UK
VI
ET
HU
TH
TR
FA
AF
MS
BE
MK
UR
BN
