RNA-Interferenz als antivirale Strategie

Zusammenfassung

Die RNA-Interferenz ist als Hemmung der Genexpression auf der Stufe der Messenger-RNA (mRNA) durch kleine RNA-Moleküle definiert. So sind Small-interfering-RNAs (siRNAs) ein wichtiger Bestandteil der natürlichen Immunabwehr bei Pflanzen und Nicht-Vertebraten. Zudem können synthetische siRNAs experimentell auch in humanen Zellen zu einer gezielten Hemmung der Genexpression führen. Die über 500 humanen microRNAs (miRNAs) hingegen dienen der natürlichen Genregulation, z. B. der gezielten Expression in bestimmten embryonalen Entwicklungsstufen oder Organen. Eine Rolle der microRNAs (miRNAs) bei der antiviralen Immunabwehr wurde seit einiger Zeit postuliert. Vor kurzem konnten sowohl Virus-fördernde als auch antivirale Wirkungen von miRNA bei der Hepatitis-C-Virusinfektion aufgezeigt werden. Das Verständnis der Wirkmechanismen der miRNA sollte zu neuen therapeutischen und präventiven Strategien führen.

Summary

RNA interference is the inhibition of gene expression at the level of messenger RNA (mRNA) mediated by small RNA molecules. Small interfering RNA (siRNA) is an important immune defence mechanism in plants and non-vertebrates. In addition, synthetic siRNAs can be used to inhibit gene expression also in human cells. More than 500 microRNAs (miRNAs), however, are involved in the natural regulation of gene expression in humans, e. g., in development-specific gene expression in embryogenesis or organ development. Although a role of miRNAs in antiviral immune defence has been discussed for some time, only recently virus-promoting as well as antiviral properties of defined miRNAs have been identified in hepatitis C virus (HCV) infection. The understanding of the mechanisms of action of miRNA might lead to new antiviral and preventive strategies.

Schlüsselwörter

RNA-Interferenz (RNAi) - Small-inhibiting-RNA (siRNA) - microRNA (miRNA) - Hepatitis-C-Virus (HCV) - angeborene Immunabwehr

Keywords

RNA interference (RNAi) - small inhibiting RNA (siRNA) - microRNA (miRNA) - hepatitis C virus (HCV) - innate immunity

Literatur

• 1 Bartel D P. MicroRNAs: genomics, biogenesis, mechanism, and function.  Cell. 2004;  116 281-297
• 2 Cullen B R. Is RNA interference involved in intrinsic antiviral immunity in mammals?.  Nature Immunol. 2006;  7 563-567
• 3 Fire A, Xu S, Montgomery M K, Kostas S A, Driver S E, Mello C C. Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans.  Nature. 1998;  391 806-811
• 4 Jopling C L, Yi M, Lancaster A M, Lemon S M, Sarnow P. Modulation of hepatitis C virus RNA abundance by a liver-specific microRNA.  Science. 2005;  309 1577-1581
• 5 Krützfeldt J, Rajewsky N, Braich R. et al . Silencing of microRNAs in vivo with ‘antagomirs‘.  Nature. 2005;  438 685-689
• 6 Pedersen I M, Cheng G, Wieland S. et al . Interferon modulation of cellular microRNAs as an antiviral mechansim.  Nature. 2007;  449 919-922
• 7 Randall G, Grakoui A, Rice C M. Clearance of replicating hepatitis C virus replicon RNAs in cell culture by small interfering RNAs.  Proc Nat Acad Sci USA. 2003;  100 235-240
• 8 Randall G, Panis M, Cooper J D. et al . Cellular cofactors affecting hepatitis C virus infection and replication.  Proc Nat Acad Sci USA. 2007;  104 12 884-12 889
• 9 Thimme R, Lohmann V, Weber F. A target on the move: Innate and adaptive immune escape strategies of hepatitis C virus.  Antiviral Res. 2006;  69 129-141