shRNA vs siRNA
Podczas procesu interferencji RNA (RNAi) ekspresja genu docelowego jest hamowana z wysoką specyficznością i selektywnością. RNAi jest procesem naturalnym i obejmuje małe interferujące RNA (siRNA) i krótkie RNA o strukturze spinki do włosów (shRNA) oraz dwufunkcyjne shRNA. Obecnie RNAi jest szeroko stosowane jako narzędzie spersonalizowanej terapii przeciwnowotworowej. Zastosowania RNAi są zasadniczo wykonywane przy użyciu chemicznie syntetyzowanego dwuniciowego siRNA i cząsteczek shRNA opartych na wektorach. Chociaż te dwie cząsteczki mają podobne wyniki funkcjonalne, różnią się budową; w związku z tym molekularne mechanizmy działania, szlaki RNA i skutki niecelowe tych dwóch cząsteczek również się różnią.
shRNA
shRNA to sekwencja małej cząsteczki RNA, która wykonuje ostry obrót spinki do włosów, który można wykorzystać do wyciszenia ekspresji docelowego genu podczas RNAi. Ekspresję shRNA uzyskuje się za pomocą wektora, którym może być wirus lub bakteria, lub przez dostarczenie plazmidów. Są syntetyzowane w jądrze komórkowym i transportowane do cytoplazmy w celu dalszych procesów. Te cząsteczki mają podobne szlaki dojrzewania miRNA; w ten sposób synteza miRNA dostarczyła podstaw do zrozumienia syntezy shRNA. Albo polimeraza RNA II, albo III może transkrybować shRNA przez promotory polimerazy RNA II lub III. Zaletą stosowania shRNA jest to, że mają one stosunkowo niski współczynnik degradacji i obrotu. Wadą jest to, że potrzebuje wektora ekspresji, co może powodować pewne problemy z bezpieczeństwem.
siRNA
siRNA to dwuniciowe cząsteczki RNA złożone z 20-25 par zasad. Są one używane do supresji genów przez wyciszanie dowolnego genu z komplementarną sekwencją nukleotydów w szlaku RNAi. Knockdown genu przez transfekcję siRNA jest często nieskuteczny z powodu efektu przejściowego; zwłaszcza w szybko dzielących się komórkach, a supresja nie trwa dłużej. Aby rozwiązać ten problem, siRNA jest modyfikowane poprzez wprowadzenie krótkiej struktury spinki do włosów. Ta zmodyfikowana cząsteczka znana następnie jako shRNA. shRNA powinien zostać przekształcony w siRNA przez Dicer, aby mógł kontynuować swoje normalne działanie.
Jaka jest różnica między shRNA a siRNA?
• W przeciwieństwie do siRNA, shRNA ma dodatkową strukturę spinki do włosów. shRNA to zmodyfikowana wersja siRNA.
• shRNA wymaga wektora ekspresyjnego, podczas gdy siRNA nie.
• shRNA może być używane do długotrwałego knockdown, podczas gdy siRNA może być używane tylko do krótkotrwałego knockdownu genów.
• W przeciwieństwie do supresji genów siRNA, supresja shRNA jest długotrwała i jeśli zostanie wprowadzona przez odpowiedni wektor wirusowy, może wywołać trwałe efekty wyciszania genów.
• Dicer jest wymagany do przekształcenia shRNA z powrotem w cząsteczkę siRNA, aby mógł wykonywać swoje normalne funkcje.
