RNA, atau asam ribonukleat, adalah molekul yang merupakan bagian integral dari semua bentuk kehidupan. Organisme dengan genom DNA membuat salinan gen mereka dalam format RNA. Organisme membaca salinan akurat ini, yang masuk akal, dan membentuk protein yang benar. RNA antisense adalah urutan yang merupakan kebalikan dari RNA “sense”, dan dengan menempel pada RNA “sense”, itu dapat memblokir pembentukan protein yang benar. Meskipun tidak banyak terjadi di alam, RNA antisense memiliki aplikasi di bidang sains seperti kedokteran dan organisme yang dimodifikasi secara genetik.
Proses reguler produksi protein dimulai dengan DNA dari gen tertentu disalin ke dalam messenger RNA (mRNA). Semua mRNA beruntai tunggal. Ribosom dan RNA transfer (tRNA) kemudian membaca mRNA dan membangun protein yang menjadi kode gen.
Urutan mRNA sangat penting untuk produksi protein yang tepat. Selain itu, tRNA dan ribosom hanya membaca untai tunggal, bukan untai ganda. RNA antisense itu sendiri merupakan untai tunggal tetapi memiliki urutan basa yang melengkapi urutan basa dalam mRNA tertentu.
Urasil (U), adenin (A), sitosin (C), dan guanin (G) membentuk basa RNA yang berbeda. Urasil berikatan dengan adenin, dan sitosin berikatan dengan guanin. Misalnya, bagian dari mRNA yang mengkode CAU memiliki urutan antisense komplementer GUA. Urutan antisense mengikat mRNA untuk membentuk kompleks beruntai ganda.
Insinyur genetika telah menemukan konsep ini berguna dalam menciptakan organisme yang dimodifikasi. Salah satu contohnya adalah tomat yang dikenal sebagai Flavr-Savr. Tomat menghasilkan enzim yang disebut poligalakturonase (PG) yang melembutkan buah selama pematangan. PG dikodekan oleh genom tomat. Petani tomat biasa harus memetiknya sebelum benar-benar matang agar PG tidak melunak sebelum sampai ke rak supermarket.
Tomat Flavr-Savr memiliki gen tambahan yang ditempatkan di sana oleh para insinyur genetika, yang menghasilkan versi antisense dari PG mRNA. Untaian antisense ini menempel pada sebagian besar mRNA PG yang dihasilkan tomat dan dengan demikian menghambat produksi enzim PG. Hal ini untuk menjaga agar tomat tidak menjadi lunak selama pemasakan sehingga petani dapat menanam tomat yang rasanya dan terlihat matang tetapi tidak lunak.
RNA antisense mungkin juga memiliki aplikasi dalam kedokteran. Beberapa penyakit, seperti penyakit Huntington, disebabkan oleh gen yang memproduksi protein yang rusak atau tidak diinginkan. Orang tidak dapat dibiakkan untuk memiliki genom yang diubah seperti tomat, tetapi para ilmuwan entah bagaimana dapat mengirimkan RNA antisense, atau gen untuk mengkode RNA antisense, ke dalam sel yang menghasilkan protein yang tidak diinginkan.
Menggunakan virus sebagai pembawa gen antisense atau menyuntikkan RNA langsung ke area tersebut adalah metode pengiriman yang memungkinkan. Namun, satu masalah dengan sains adalah bahwa mengoptimalkan metode penyampaian itu rumit. Kerugian lain adalah bahwa RNA mungkin tidak cukup spesifik untuk hanya menargetkan mRNA yang tidak diinginkan, situasi yang dapat berbahaya bagi pasien. Contoh RNA antisense di alam jarang terjadi. Salah satu kejadian seperti itu terjadi pada manusia dan tikus, di mana gen untuk reseptor dua faktor pertumbuhan seperti insulin, yang diwarisi dari pihak ibu, diblokir oleh RNA antisense yang dihasilkan dari gen versi ayah.