Was ist der Unterschied zwischen siRNA und shRNA? - Unterschied Zwischen

Was ist der Unterschied zwischen siRNA und shRNA?

Das Hauptunterschied zwischen siRNA und shRNA ist das siRNA ist eine Form von kurzer, dsRNA mit 2 Nukleotiden als 3'-Endüberhängen, die RNA-Interferenz (RNAi) aktivieren, während shRNA eine Schleifenstruktur enthält, die zu siRNA verarbeitet wird. Darüber hinaus ist siRNA durch den Effekt pro Dosis vorübergehend und eignet sich optimal für bestimmte medizinische Erkrankungen, während shRNA-Konstrukte mithilfe der endogenen Prozessierungsmaschinerie für hohe Potenz und nachhaltige Effekte mit niedrigen Kopienzahlen optimiert werden können. Darüber hinaus ist der Herstellungsprozess von siRNA einfach, während optimierte shRNA weniger Off-Target-Effekte zur Folge hat.

Kleine interferierende RNA (siRNA) und kurze Haarnadel-RNA (shRNA) sind zwei Arten von regulatorischer RNA, die an den Silencing-Pfaden des RNA-Interferenzpfads beteiligt sind, was zum sequenzspezifischen Abbau von Ziel-mRNAs führt, abhängig von der komplementären Bindung von die Ziel-mRNA.

Wichtige Bereiche

1. Was ist siRNA?
- Definition, Struktur, Rolle in RNAi
2. Was ist shRNA?
- Definition, Struktur, Rolle in RNAi
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen siRNA und shRNA?
- Überblick über gemeinsame Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen siRNA und shRNA?
- Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe

siRNA, shRNA, regulatorische RNA, RNAi, sequenzspezifischer Abbau, Target-mRNA


Was ist siRNA?

Kleine interferierende RNA oder siRNA ist ein Typ eines doppelsträngigen RNA-Moleküls von geringer Größe; etwa 21 bis 25 Nukleotide lang. Dies ist einer der Schlüsselansätze für den RNA-Interferenzweg (RNAi), der die Bildung doppelsträngiger RNA für die Stummschaltung von Genen nutzt. Im Allgemeinen ist der RNAi-Weg für die Unterdrückung von Proteinen als posttranskriptionelle Regulation der Genexpression verantwortlich.


Abbildung 1: SiRNA in RNAi Pathway

Darüber hinaus führt die Spaltung langer RNA-Duplexe zur Bildung von siRNAs. Hier bildet der Dicer, ein dsRNA-spezifisches RNase III-Enzym, einen Komplex mit der doppelsträngigen RNA. Dieses Enzym spaltet die dsRNA in siRNAs ein, wobei am 3'-Ende ein Überhang von zwei Nukleotiden verbleibt. Danach bilden diese siRNAs Komplexe mit RISC (RNA-induzierter Silencing-Komplex), der für den Abbau des Sense-Stranges aus dem RNA-Duplex verantwortlich ist.

Was ist shRNA?

Kurze Haarnadel-RNA oder shRNA ist ein Typ eines vergleichsweise langen RNA-Moleküls mit einer Region, die eine Haarnadelschleife bildet. Im Allgemeinen ist shRNA ein künstliches Molekül, das innerhalb der Zelle gebildet wird, wobei entsprechende RNA-Gene über einen Vektor in die Zelle eingeführt werden. Tatsächlich ahmt es die miRNA-Moleküle nach, die an der Bildung von RNA-Duplexen beteiligt sind, die natürlich innerhalb der Zelle sind.


2: shRNA-Bildung

Zusätzlich wird die Stammregion der shRNA durch Hybridisierung mit dem Ziel-mRNA-Molekül gebildet. Nach der Bildung des Duplex bindet der Dicer an den Komplex und spaltet den Duplex in siRNA-Moleküle. Diese siRNA-Moleküle verbinden sich mit dem RISC und bauen den Sensestrang auf die gleiche Weise ab, wie oben erwähnt.

Ähnlichkeiten zwischen siRNA und shRNA

  • siRNA und shRNA sind zwei Arten von kleiner RNA, die nicht kodieren und regulatorisch sind.
  • Außerdem kodieren RNA-Gene diese RNAs.
  • Beide RNA-Typen können auch doppelsträngige RNA mit einer Ziel-mRNA bilden, wodurch der RNA-Interferenzweg induziert wird.
  • Sie werden sowohl von Dicer als auch von RISC in der Zelle verarbeitet.
  • Sie sind neben miRNA für den sequenzspezifischen Abbau der Ziel-mRNA verantwortlich.
  • Daher besteht die Hauptfunktion dieser RNAs darin, an der RNA-Silencing-Funktion beteiligt zu sein, bei der es sich um eine posttranskriptionelle Regulation der Genexpression handelt.

Unterschied zwischen siRNA und shRNA

Definition

siRNA bezieht sich auf ein einzelsträngiges RNA-Molekül, das durch Spaltung und Prozessierung doppelsträngiger RNA hergestellt wird, während sich shRNA auf eine kurze Sequenz von RNA bezieht, die eine enge Haarnadelkurve ausführt und zum Stummschalten der Genexpression verwendet werden kann. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen siRNA und shRNA.

Steht für

siRNA steht für die kleine interferierende RNA, während shRNA für die kurze Haarnadel-RNA steht.

Natürlich oder künstlich

Ein wichtiger Unterschied zwischen siRNA und shRNA besteht außerdem darin, dass die siRNA in der Zelle auf natürliche Weise produziert wird, während shRNA in der Zelle künstlich hergestellt wird, indem die entsprechenden RNA-Gene durch Transformation eingebracht werden.

Struktur

Darüber hinaus ist siRNA ein doppelsträngiges RNA-Molekül, das üblicherweise eine Länge von 21 bis 25 Nukleotiden aufweist, während shRNA etwa 80 Basenpaare lang ist und eine Region der internen Hybridisierung umfasst, die eine Haarnadelstruktur erzeugt. Daher ist dies auch ein Unterschied zwischen siRNA und shRNA.

Länge

Ein weiterer Unterschied zwischen siRNA und shRNA ist, dass siRNA kurz ist, während shRNA vergleichsweise lang ist.

Rolle in RNAi

Außerdem bildet siRNA dsRNA mit einem 3'-Ende von 2 Nukleotiden, die RNA-Interferenz (RNAi) aktiviert, während shRNA eine Schleifenstruktur enthält, die zu siRNA verarbeitet wird.

Beziehung zu miRNA

Darüber hinaus ist die Beziehung zu miRNA auch ein Unterschied zwischen siRNA und shRNA. siRNA wird durch endogenes Verarbeiten von miRNA durch DICER- oder DROSHA-Proteine ​​hergestellt, während shRNA miRNA nachahmt.

Nachhaltigkeit

siRNA ist durch den Effekt pro Dosis vorübergehend, während shRNA nachhaltiger ist.

Wirksame Dosis

siRNA ist bei hoher Dosis wirksam, während shRNA bei niedriger Dosis wirksam ist.

Potenz

Potenz ist ein weiterer Unterschied zwischen siRNA und shRNA. siRNA hat eine geringe Wirksamkeit, während shRNA eine hohe Wirksamkeit besitzt.

Vorteile

Der Herstellungsprozess von siRNA ist einfach, während optimierte shRNA weniger Off-Target-Effekte in einem miRNA-Gerüst bewirkt.

Anwendungen

Darüber hinaus kann siRNA zum kurzzeitigen Knockdown von Proteinen durch direktes Aufbringen auf das Ziel verwendet werden, während shRNA zum langfristigen Knockdown von Proteinen durch den RNAi-Weg verwendet werden kann. Dies ist also ein weiterer Unterschied zwischen siRNA und shRNA.

Fazit

siRNA oder kleine interferierende RNA ist eine Art von nicht kodierender regulatorischer RNA, die am sequenzspezifischen Abbau von Ziel-mRNA im RNA-Interferenzweg beteiligt ist. Es ist ein kurzes RNA-Molekül, das mit dem Ziel einen RNA-Duplex bildet. Es entsteht auch durch die endogene Prozessierung von miRNA. Im Gegensatz dazu ist shRNA oder kurze Haarnadel-RNA eine Art künstliche RNA, die miRNA nachahmt. Es wird durch die gleichen zellulären Mechanismen, die beim Abbau von miRNA verwendet werden, zu siRNA abgebaut. Im Allgemeinen ist shRNA länger als siRNA und enthält eine Haarnadelschleife. Der Hauptunterschied zwischen siRNA und shRNA besteht jedoch in ihrem Verfahren zum sequenzspezifischen Abbau von Ziel-mRNA in RNAi.

Verweise:

1. O’Keefe, Erin P. "SiRNAs und ShRNAs: Werkzeuge für den Proteinknockdown durch Gene Silencing."Materialen und Methodenvol. 3, 2013, doi