shRNA kontra siRNA
Podczas procesu interferencji RNA (RNAi), ekspresja genu docelowego jest tłumiona 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 dwufunkcyjny shRNA. Obecnie RNAi jest szeroko stosowany jako narzędzie do spersonalizowanej terapii przeciwnowotworowej. Zastosowania RNAi są zasadniczo wykonywane z chemicznie zsyntetyzowanymi dwuniciowymi cząsteczkami siRNA i wektorami shRNA. Chociaż te dwie cząsteczki mają podobne wyniki funkcjonalne, różnią się strukturą; w związku z tym molekularne mechanizmy działania, szlaki RNA i pozacelowe efekty tych dwóch cząsteczek również się różnią.
shRNA
shRNA to sekwencja małej cząsteczki RNA, która tworzy ciasną szpilkę do włosów, która może być użyta do wyciszenia ekspresji genu docelowego podczas RNAi. Ekspresję shRNA uzyskuje się za pomocą wektora, którym może być wirus lub bakteria, albo przez dostarczanie plazmidów. Są syntetyzowane w jądrze komórkowym i transportowane do cytoplazmy w celu dalszych procesów. Te cząsteczki mają podobne ścieżki dojrzewania miRNA; w ten sposób synteza miRNA dostarczyła podstaw do zrozumienia syntezy shRNA. Każda polimeraza RNA II lub III może transkrybować shRNA przez promotory polimerazy RNA II lub III. Zaletą stosowania shRNA jest to, że charakteryzują się one stosunkowo niskim tempem 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 o długości. Są one wykorzystywane do supresji genów poprzez wyciszanie dowolnego genu z komplementarną sekwencją nukleotydową w szlaku RNAi.knockdown genów przez transfekcję siRNA jest często nieskuteczny ze względu na efekt przejściowy; 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 jest wówczas jako shRNA. shRNA powinno zostać przekształcone w siRNA przez Dicer, aby mogło działać normalnie.
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 długoterminowego osłabienia, podczas gdy siRNA może być używane tylko do krótkotrwałego osłabienia genów.
• W przeciwieństwie do supresji genów siRNA, supresja shRNA jest długotrwała i jeśli zostanie wstawiona przez odpowiedni wektor wirusowy, może wywołać trwałe efekty wyciszania genów.
• Dicer jest wymagany do przekształcenia shRNA z powrotem w cząsteczkę siRNA w celu wykonywania swoich normalnych funkcji.
