Foot-and-mouth disease (FMD) is an economically significant animal disease because of the speed of its transmission. The current vaccine for FMD provides no protection until 7 days post-vaccination, ...thus reducing its effectiveness in the case of an outbreak. Small interfering RNA (siRNA) is a promising antiviral approach because it can induce a protective response much more rapidly. This study is the first report to apply multiple short hairpin RNA (shRNA) expression systems to inhibit foot-and-mouth disease virus (FMDV) replication. Three different shRNAs, one targeting 2B region and two targeting 3C region, were driven by three RNA Polymerase III (Pol III) promoters, U6 or a combination of two U6 promoters and one RNA Polymerase II (Pol II) promoter, CMV. The adenoviruses simultaneously expressing three different shRNAs in a single construct had significantly enhanced antiviral effects compared with those expressing only a single shRNA, those expressing double shRNAs or a mixture of adenoviruses expressing a single shRNA and the adenovirus expressing double shRNAs, both
in vitro and
in vivo. The adenoviruses had broad antiviral effects against seven serotypes of FMDV, including O, A, Asia1, C, SAT1, SAT2, and SAT3
in vitro, but differed in their efficacy. The adenovirus expressing multiple shRNAs driven by three U6 promoters had strong antiviral effects in suckling mice challenged with O, A, and Asia1 serotype of FMDV.
El mecanismo natural de defensa de las plantas conocido como silenciamiento génico postranscripcional (PTGS), es mediado por pequeñas moléculas de ARN que participan en una interacción de manera ...específica de secuencia para inhibir la expresión génica por medio del silenciamiento del ARN. El principio de este mecanismo ha mostrado ser una excelente estrategia en el control de enfermedades de plantas causadas por virus y su importancia radica en que en la actualidad no existen métodos efectivos y amigables al ambiente para controlar muchos de los virus de plantas. La naturaleza misma del PTGS permite además conocer la función de genes a través de la genética reversa mediante el empleo del silenciamiento inducido por virus (VIGS, por sus siglas en inglés) o por ARN de interferencia (ARNi). VIGS es especialmente útil para el estudio de genes en especies de cultivo. En este escrito se presenta brevemente la manera cómo actúa el sistema de silenciamiento genético mediado por ARN y las posibles aplicaciones que puede tener en el diseño de estrategias de control viral.
El RNA de doble cadena puede inducir un silenciamiento secuencia-específico en eucarionte. Este proceso de silenciamiento se inicia cuando el RNAdc largo es procesado a RNA pequeño de 21 a 26 ...nucleótidos mediante la enzima RNAsa III Dicer. Estos RNA pequeños se incorporan a complejos efectores de silenciamiento, que son guiados a secuencias complementarias blanco. Existen diferentes tipos de silenciamiento, cuyas diferencias se basan principalmente en la naturaleza de la secuencia blanco y en la composición proteica de los complejos efectores. La ruta del RNA de interferencia (RNAi) se inicia cuando Dicer genera pequeños RNA de interferencia (siRNA) que se unen por complementariedad al mRNA para su degradación, utilizando el complejo RISC. De manera natural, los siRNA se originan de transposones y virus que producen RNAdc durante su replicación, así como también de otras secuencias repetidas transcritas bidireccionalmente. Algunas de las enzimas que conforman la maquinaria del RNAi como Dicer, entre otras, son codificadas por familias multigénicas en varias especies y también participan en otros mecanismos de silenciamiento mediado por RNA. Los microRNA son otros RNA pequeños que pueden inducir silenciamiento al unirse al mRNA. Éstos se generan de manera general cuando Dicer procesa estructuras de horquilla compuestas de regiones no codificantes, en genomas de plantas y animales. Los miRNA se incorporan a un complejo similar a RISC y, dependiendo de su grado de complementariedad con el mRNA blanco, pueden tener represión traduccional o bien digerir el mRNA. El silenciamiento mediado por miRNA es esencial para el desarrollo de plantas y animales. La inducción artificial del RNAi mediante siRNA o miRNA ha sido adoptada como una herramienta para inactivar la expresión génica, tanto en células en cultivo como en organismos vivos. En esta revisión se muestra el gran progreso en el entendimiento de los mecanismos que participan en la regulación génica mediada por RNA en animales y detalla algunos esfuerzos actuales para encauzar a estos mecanismos como una herramienta en la investigación y como posible terapia en enfermedades.
