RNA Duta dengan nukleosida yang termodifikasi

RNA Duta dengan nukleosida yang termodifikasi (modRNA) adalah RNA Duta sintetik yang nukleosidanya diganti dengan nukleosida lain yang ada secara alamiah maupun yang dibuat secara sintetik dengan analog nukleosidanya.[1] modRNA digunakan untuk menginduksi produksi protein yang diharapkan pada sel tertentu. Penerapan yang sangat penting dari modRNA adalah vaksin mRNA, dimana vaksin mRNA pertama di dunia merupakan vaksin COVID-19. Contoh dari vaksin yang menggunakan modRNA adalah vaksin yang dihasilkan oleh BioNtech dan Pfizer (BNT162b2).

Latar Belakang

Ribosom (digambarkan dengan warna hijau) membuat protein (digambarkan dengan untaian bulat yang terdiri dari asam amino) yang dikodekan oleh RNA duta (digambarkan sebagai untaian nukleotida).

RNA duta atau RNAd diproduksi dengan mensintesis untaian asam ribonukleat (RNA) dengan menyatukan nukleosida-nukleosida yang urutannya merujuk pada templat asam deoksiribosa (DNA) yang ada pada inti sel. Proses pembentukan RNA duta ini disebut dengan transkripsi. Ketika nukleosida yang diurutkan dan dijadikan sebagai RNA duta merupakan nukleosida yang non-tradisional seperti pseudoridin, alih-alih nukleosida yang umum ditemukan pada RNA seperti adenosin, guanosin, sitosin dan urasil. RNAd yang dihasilkan dengan nukleosida yang tidak umum ini disebut dengan RNAd dengan nukleosida yang termodifikasi.[2]

Selanjutnya dari proses transkripsi, proses pembentukan protein dimulai dengan perakitan protein. Perakitan ini dimulai dengan bergabungnya subunit-subunit ribosom pada RNAd yang dihasilkan pada proses transkripsi. RNAd ini kemudian akan berfungsi sebagai panduan untuk proses sintesis protein dengan menentukan urutan asam amino yang dihasilkan. Proses pada Biosintesis protein ini disebut translasi.[3]

Gambaran

Untuk mengiduksi sel agar membuat protein yang biasanya tidak mereka hasilkan, mRNA heterolog dapat dimasukkan ke dalam sitoplasma sel, sehingga pembentukan protein dapat dihasilkan tanpa perlu melewati tahapan transkripsi. Dengan kata lain, cetak biru protein "diselundupkan" ke dalam sel. Namun cara ini hanya dapat dilakukan jika sistem seluler yang mencegah penetrasi dan translasi mRNA asing tidak menghalangi prosesnya. Selain itu, ada pula enzim yang hampir ada di mana-mana yang disebut ribonuklease (juga disebut RNA) yang memecah mRNA yang tidak terproteksi.[4] Ada pula penghalang intraseluler terhadap mRNA asing, seperti reseptor sistem kekebalan bawaan reseptor seperti tol (TLR) 7 dan TLR8, yang terletak di membran endosom. reseptor seperti TLR7 dan TLR8 dapat secara dramatis mengurangi jumlah sintesis protein dalam sel dari RNA modifikasi, memicu pelepasan sitokin seperti interferon dan TNF-alpha, dan ketika cukup intens menyebabkan kematian sel terprogram.[5]

Sifat inflamasi sel tersebut terhadap RNA modifikasi dapat ditutupi dengan memodifikasi susunan nukleosida dalam mRNA.[6] Misalnya, uridin dapat diganti dengan nukleosida serupa seperti pseudouridin (Ψ) atau N1-metil-pseudouridin (m1Ψ),[7] dan sitosin dapat diganti dengan 5-metil sitosin. Beberapa alternatif ini dapat ditemukan secara alami pada eukariota.[8] Dimasukkannya nukleosida yang dimodifikasi ini mengubah struktur sekunder mRNA. Perubahan struktur RNA modifikasi ini mengurangi pengenalan oleh sistem kekebalan bawaan sambil tetap memungkinkan proses translasi yang efektif.[9]

Signifikansi bagian yang tidak diterjemahkan

Sebuah mRNA normal dimulai dan diakhiri dengan bagian yang tidak mengkodekan asam amino dalam sintesis protein. Urutan ini, yang ditemukan pada ujung 5' dan ujung 3' dari untai mRNA, disebut daerah yang tidak diterjemahkan (UTRs, Untranslated Regions). Dua UTR di ujung untai ini penting untuk stabilitas mRNA dan modRNA serta penting untuk efisiensi translasi. Dengan memilih UTR yang sesuai selama sintesis modRNA, produksi protein target dalam sel target dapat dioptimalkan.[10][11]

Proses Pelepasan

Gambar ini membandingkan proses penyerapan RNA dengan modRNA oleh sel

Terdapat banyak kesulitan dalam proses memasukkan modRNA ke dalam sel target tertentu. Pertama, modRNA harus dilindungi dari ribonuklease.[10] Ini dapat dilakukan dengan membungkusnya dengan liposom. "Pengemasan" semacam itu juga dapat membantu memastikan bahwa modRNA diserap ke dalam sel target. Metode ini berguna, misalnya, saat digunakan dalam vaksin, karena partikel nano yang dihasilkan nantinya dapat diambil oleh sel dendritik dan makrofag, yang keduanya berperan penting dalam mengaktifkan sistem kekebalan.[12]

modRNA juga dapat dimasukkan ke dalam sel tubuh tertentu. Contoh kasusnya adalah jika misalnya sel-sel otot jantung ingin dirangsang untuk membelah. Dalam kasus ini, modRNA yang dikemas dapat disuntikkan langsung ke dalam arteri seperti arteri koroner.[13]

Aplikasi

Bidang aplikasi penting adalah vaksin mRNA. Vaksin ini pertama kali diizinkan untuk digunakan oleh manusia untuk vaksin COVID-19 untuk mengatasi SARS-CoV-2.[14] Contoh vaksin COVID-19 yang menggunakan modRNA adalah yang dikembangkan oleh kerjasama BioNTech / Pfizer / Fosun International ( BNT162b2 ) dan yang dikembangkan oleh Moderna ( mRNA-1273 ).[15]

Kemungkinan aplikasi modRNA lainnya adalah regenerasi jaringan otot jantung yang rusak[16] dan terapi kanker.[17]

Referensi

  1. ^ Chien KR, Zangi L, Lui KO (October 2014). "Synthetic chemically modified mRNA (modRNA): toward a new technology platform for cardiovascular biology and medicine". Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine. 5 (1): a014035. doi:10.1101/cshperspect.a014035. PMC 4292072 alt=Dapat diakses gratis. PMID 25301935. 
  2. ^ Pardi N, Weissman D (2017). "Nucleoside Modified mRNA Vaccines for Infectious Diseases". RNA Vaccines. Methods in Molecular Biology. 1499. Clifton, N.J. hlm. 109–121. doi:10.1007/978-1-4939-6481-9_6. ISBN 978-1-4939-6479-6. PMID 27987145. 
  3. ^ Lodish H, Berk A, Zipursky SL, Matsudaira P, Baltimore D, Darnell J (2000). The Three Roles of RNA in Protein Synthesis (edisi ke-4th). New York: W. H. Freeman. hlm. Sec 4.4. 
  4. ^ Schlake, Thomas; Thess, Andreas; Fotin-Mleczek, Mariola; Kallen, Karl-Josef (2012-11). "Developing mRNA-vaccine technologies". RNA Biology (dalam bahasa Inggris). 9 (11): 1319–1330. doi:10.4161/rna.22269. ISSN 1547-6286. PMC 3597572 alt=Dapat diakses gratis. PMID 23064118. 
  5. ^ Dalpke A, Helm M (June 2012). "RNA mediated Toll-like receptor stimulation in health and disease". RNA Biology. 9 (6): 828–42. doi:10.4161/rna.20206. PMC 3495747 alt=Dapat diakses gratis. PMID 22617878. 
  6. ^ Karikó, K; Buckstein, M; Ni, H; Weissman, D (August 2005). "Suppression of RNA recognition by Toll-like receptors: the impact of nucleoside modification and the evolutionary origin of RNA". Immunity. 23 (2): 165–75. doi:10.1016/j.immuni.2005.06.008. PMID 16111635. 
  7. ^ Andries O, Mc Cafferty S, De Smedt SC, Weiss R, Sanders NN, Kitada T (2015). "N1-methylpseudouridine-incorporated mRNA outperforms pseudouridine-incorporated mRNA by providing enhanced protein expression and reduced immunogenicity in mammalian cell lines and mice". Journal of Controlled Release. 217: 337–344. doi:10.1016/j.jconrel.2015.08.051. PMID 26342664. 
  8. ^ Hoernes TP, Clementi N, Faserl K, Glasner H, Breuker K, Lindner H, et al. (January 2016). "Nucleotide modifications within bacterial messenger RNAs regulate their translation and are able to rewire the genetic code". Nucleic Acids Research. 44 (2): 852–62. doi:10.1093/nar/gkv1182. PMC 4737146 alt=Dapat diakses gratis. PMID 26578598. 
  9. ^ Svitkin YV, Cheng YM, Chakraborty T, Presnyak V, John M, Sonenberg N (June 2017). "N1-methyl-pseudouridine in mRNA enhances translation through eIF2α-dependent and independent mechanisms by increasing ribosome density". Nucleic Acids Research. 45 (10): 6023–6036. doi:10.1093/nar/gkx135. PMC 5449617 alt=Dapat diakses gratis. PMID 28334758. 
  10. ^ a b Schlake T, Thess A, Fotin-Mleczek M, Kallen KJ (November 2012). "Developing mRNA-vaccine technologies". RNA Biology. 9 (11): 1319–30. doi:10.4161/rna.22269. PMC 3597572 alt=Dapat diakses gratis. PMID 23064118.  Kesalahan pengutipan: Tanda <ref> tidak sah; nama ":0" didefinisikan berulang dengan isi berbeda
  11. ^ Orlandini von Niessen AG, Poleganov MA, Rechner C, Plaschke A, Kranz LM, Fesser S, et al. (April 2019). "Improving mRNA-Based Therapeutic Gene Delivery by Expression-Augmenting 3' UTRs Identified by Cellular Library Screening". Molecular Therapy. 27 (4): 824–836. doi:10.1016/j.ymthe.2018.12.011. PMC 6453560 alt=Dapat diakses gratis. PMID 30638957. 
  12. ^ Zhao L, Seth A, Wibowo N, Zhao CX, Mitter N, Yu C, Middelberg AP (January 2014). "Nanoparticle vaccines". Vaccine. 32 (3): 327–37. doi:10.1016/j.vaccine.2013.11.069. PMID 24295808. 
  13. ^ Carlsson L, Clarke JC, Yen C, Gregoire F, Albery T, Billger M, et al. (June 2018). "VEGF-A mRNA Improves Cardiac Function after Intracardiac Injection 1 Week Post-myocardial Infarction in Swine". Molecular Therapy. Methods & Clinical Development. 9: 330–346. doi:10.1016/j.omtm.2018.04.003. PMC 6054703 alt=Dapat diakses gratis. PMID 30038937. 
  14. ^ "Pfizer and BioNTech Celebrate Historic First Authorization in the U.S. of Vaccine to Prevent COVID-19". www.businesswire.com. 12 December 2020. 
  15. ^ "Moderna's Pipeline". Moderna. Diakses tanggal 2020-11-28. 
  16. ^ Kaur K, Zangi L (December 2020). "Modified mRNA as a Therapeutic Tool for the Heart". Cardiovascular Drugs and Therapy. 34 (6): 871–880. doi:10.1007/s10557-020-07051-4. PMC 7441140 alt=Dapat diakses gratis. PMID 32822006. 
  17. ^ McNamara, Megan A.; Nair, Smita K.; Holl, Eda K. (2015). "RNA-Based Vaccines in Cancer Immunotherapy". Journal of Immunology Research. 2015: 794528. doi:10.1155/2015/794528. PMC 4668311 alt=Dapat diakses gratis. PMID 26665011. 

Read other articles:

Jodi Widjanarko

Jodi Widjanarko Wakil Komandan Pusat Kesenjataan InfanteriMasa jabatan27 April 2023 – 17 Juli 2023 PendahuluAsep Setia GunawanPenggantiToto NurwantoPa Sahli Tk. III Kasad Bidang Intekmil dan SiberMasa jabatan16 Januari 2023 – 27 April 2023 PendahuluSapriadiPenggantiLegowo W.R. JatmikoKepala Staf Komando Daerah Militer III/SiliwangiMasa jabatan27 Juni 2022 – 16 Januari 2023 PendahuluAsep SyaripudinPenggantiAgus SaepulKomandan Komando Resor Militer 084/Bhaskara ...

 

سفارة البحرين لدى المملكة المتحدة

سفارة البحرين لدى المملكة المتحدة البحرين المملكة المتحدة الإحداثيات 51°29′54″N 0°09′09″W / 51.4984°N 0.1525°W / 51.4984; -0.1525  البلد المملكة المتحدة  المكان لندن العنوان 30 Belgrave Square السفير فواز بن محمد آل خليفة الاختصاص المملكة المتحدة،  والسويد[1]،  وجمهورية أ�...

 

العلاقات البحرينية البرازيلية

العلاقات البحرينية البرازيلية البحرين البرازيل   البحرين   البرازيل تعديل مصدري - تعديل   العلاقات البحرينية البرازيلية هي العلاقات الثنائية التي تجمع بين البحرين والبرازيل.[1][2][3][4][5] مقارنة بين البلدين هذه مقارنة عامة ومرجعية للدولتين: �...

Kalkar

Town in North Rhine-Westphalia, GermanyKalkar TownMarktplatz in Kalkar Coat of armsLocation of Kalkar within Kleve district Kalkar Show map of GermanyKalkar Show map of North Rhine-WestphaliaCoordinates: 51°44′20″N 6°17′33″E / 51.73889°N 6.29250°E / 51.73889; 6.29250CountryGermanyStateNorth Rhine-WestphaliaAdmin. regionDüsseldorf DistrictKleve Subdivisions13Government • Mayor (2020–25) Britta Schulz[1]Area • Total88.2&...

 

العلاقات الألمانية الكندية

العلاقات الألمانية الكندية ألمانيا كندا   ألمانيا   كندا تعديل مصدري - تعديل   العلاقات الألمانية الكندية هي العلاقات الثنائية التي تجمع بين ألمانيا وكندا.[1][2][3][4][5] مقارنة بين البلدين هذه مقارنة عامة ومرجعية للدولتين: وجه المقارنة ألماني�...

 

New York Metropolitans

Baseball team This article is about the 19th century baseball team. For the current New York National League baseball team, see New York Mets. For the 1891-founded Manhattan-based private social club, see The Metropolitan Club. New York MetropolitansInformationLeagueAmerican AssociationLocationNew York CityBallparkSt. George Cricket Grounds(1886–1887)Founded1880 (1880)Nickname(s)The MetsFormer ballparksPolo Grounds (1885)Metropolitan Park (1884)Polo Grounds (1883)ColorsTeal, black, whi...

Higashi-ku, Sakai

Map higashi-ku in the city Higashi-ku (東区) is a ward of the city of Sakai in Osaka Prefecture, Japan. The ward has an area of 10.48 km² and a population of 85,263. The population density is 8,136 per square kilometer.[1] The name means East Ward. The wards of Sakai were established when Sakai became a city designated by government ordinance on April 1, 2006. Transportation Rail Nankai Electric Railway Koya Line: Hatsushiba Station - Hagiharatenjin Station - Kitanoda Station ...

 

Davidson Wildcats baseball

Davidson Wildcats 2024 Davidson Wildcats baseball teamFounded1902 (1902)UniversityDavidson CollegeHead coachRucker Taylor (6th season)ConferenceAtlantic 10LocationDavidson, North CarolinaHome stadiumT. Henry Wilson, Jr. Field (Capacity: 700)NicknameWildcatsColorsRed and black[1]   NCAA regional champions2017NCAA Tournament appearances2017Conference tournament champions2017Regular season conference champions2022 For information on all Davidson College spor...

 

Sabeer Bhatia

Sabeer Bhatia (Hindi: सबीर भाटिया, lahir 1968 di Chandigarh, India) ialah seorang pengusaha India-Amerika yang mendirikan Hotmail. Belajar di sekolah Yesuit di Bangalore, ia melanjutkan pendidikan di Birla Institute of Technology and Science di India lalu melanjutkannya ke Amerika Serikat untuk belajar di California Institute of Technology dan Stanford University dan setelah lulus bekerja di Apple Computer dan setelah menghemat waktu sejenak di sana ia bergabung dengan Fir...

Шалфей обыкновенный

Шалфей обыкновенный Научная классификация Домен:ЭукариотыЦарство:РастенияКлада:Цветковые растенияКлада:ЭвдикотыКлада:СуперастеридыКлада:АстеридыКлада:ЛамиидыПорядок:ЯсноткоцветныеСемейство:ЯснотковыеРод:ШалфейВид:Шалфей обыкновенный Международное научное наз...

 

Население Татарстана

Численность населения республики по данным Росстата составляет 4 003 016[1] чел. (2024). Татарстан занимает 8-е место по численности населения среди субъектов Российской Федерации[2]. Плотность населения — 59,00 чел./км² (2024). Городское население — 76,72[3] % (20...

 

San Anselmo (California)

San Anselmo Pueblo Ubicación en el condado de Marin y en el estado de California Ubicación de California en EE. UU.Coordenadas 37°58′48″N 122°34′05″O / 37.98, -122.568056Entidad Pueblo • País Estados Unidos • Estado  California • Condado MarinAlcaldesa Barbara ThorntonFundación 9 de abril de 1908Superficie   • Total 7.1 km² • Tierra 7.1 km² • Agua 0 km²Altitud   • Media 14 m s. n. m.Població...

Vic Carapazza

American baseball umpire (born 1979) Baseball player Vic CarapazzaBorn: (1979-07-06) July 6, 1979 (age 44)Port Jefferson, New York, U.S.MLB debutApril 9, 2010 Crew InformationUmpiring crew1Crew members#24 Jerry Layne (crew chief)#19 Vic Carapazza#78 Adam Hamari#32 Edwin Moscoso Career highlights and awardsSpecial Assignments All-Star Games (2014) Wild Card Games/Series (2020, 2022) Division Series (2014, 2015, 2016, 2017, 2021, 2023) League Championship Series (2018, 2022) World Series (...

 

The Sword of Ali Baba

1965 film by Virgil W. Vogel The Sword of Ali BabaTheatrical release posterDirected byVirgil W. VogelScreenplay byEdmund HartmannOscar BrodneyStory byEdmund HartmannProduced byHoward ChristieStarringPeter MannJocelyn LaneFrank McGrathPeter WhitneyCinematographyWilliam MarguliesEdited byGene PalmerMusic byFrank SkinnerProductioncompanyUniversal PicturesDistributed byUniversal PicturesRelease date April 1965 (1965-04) Running time81 minutesCountryUnited StatesLanguageEnglish The Sword...

 

Lovelace (film)

2013 film directed by Jeffrey Friedman and Rob Epstein LovelaceTheatrical release posterDirected by Rob Epstein Jeffrey Friedman[1] Written byAndy Bellin[2]Produced by Laura Rister Jason Weinberg Jim Young Starring Amanda Seyfried Peter Sarsgaard Sharon Stone Adam Brody Juno Temple Eric Roberts James Franco Chris Noth Bobby Cannavale Hank Azaria Chloë Sevigny CinematographyEric Alan EdwardsEdited byRobert DalvaMusic byStephen TraskProductioncompanies Nu Image Millennium Films...

Ute Mountain Ute Tribe

ReservationUte Mountain ReservationReservation FlagSealLocation of the Ute Mountain ReservationConstitution1940Seat of GovernmentTowaoc, ColoradoGovernment • BodyTribal Administration Department • Chairman of the Tribal Administration DepartmentHarold CuthairArea • Total2,238 km2 (864 sq mi)Population (2020) • Total1,656Time zoneMST/MDTWebsite[1] The Ute Mountain Ute Tribe /ˈjuːt/ (Ute dialect: Wʉgama Núuchi) is one of th...

 

NBCUniversal

American media and entertainment conglomerate Comcast NBCUniversal redirects here. For the parent company, see Comcast. NBCUniversal Media, LLCLogo used since Feb 2, 2011NBCUniversal's headquarters at the Comcast Building (30 Rockefeller Plaza) in New York CityTrade nameNBCUniversalFormerlyNBC Universal, Inc. (2004–2011)Company typeSubsidiaryIndustryMediaEntertainmentPredecessorsNBC line General Electric RCA Vivendi Seagram PolyGram MCA Inc. FoundedMay 11, 2004; 20 years ago (M...

 

TIBCO Software

American enterprise software companyThis article relies excessively on references to primary sources. Please improve this article by adding secondary or tertiary sources. Find sources: TIBCO Software – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (January 2024) (Learn how and when to remove this message) TIBCO Software Incorporated.Company typeSubsidiaryIndustrySoftwareFounded1997; 27 years ago (1997)FoundersVivek RanadivéHeadquarters...

Julie Walters

English actress (b. 1950) For the fictional character of the same name, see The 13th Man. DameJulie WaltersDBEWalters in 2014BornJulia Mary Walters (1950-02-22) 22 February 1950 (age 74)Edgbaston, Birmingham, EnglandAlma materManchester School of TheatreOccupationActressYears active1972–presentSpouse Grant Roffey ​(m. 1997)​Children1 Dame Julia Mary Walters DBE (born 22 February 1950), known professionally as Julie Walters, is an English actress. ...

 

Ernest Manning

Premier of Alberta from 1943 to 1968 The HonourableErnest ManningPC CC AOEErnest Charles Manning, 19438th Premier of AlbertaIn officeMay 31, 1943 – December 12, 1968MonarchsGeorge VIElizabeth IILieutenant GovernorJohn C. BowenJohn J. BowlenJohn Percy PageGrant MacEwanPreceded byWilliam AberhartSucceeded byHarry E. StromSenator for Edmonton WestIn officeOctober 7, 1970 – September 20, 1983Appointed byPierre TrudeauMember of the Legislative Assembly of AlbertaI...