shRNA vs siRNA
Podczas procesu interferencji RNA (RNAi) ekspresja genu docelowego jest zmniejszana z wysoką swoistością i selektywnością. RNAi jest procesem naturalnym i obejmuje małe zakłócające RNA (siRNA) i krótkie RNA o strukturze spinki do włosów (shRNA) i dwufunkcyjny shRNA. Obecnie RNAi jest szeroko stosowany jako narzędzie do spersonalizowanej terapii przeciwnowotworowej. Zastosowania RNAi zasadniczo wykonuje się za pomocą chemicznie syntetyzowanych dwuniciowych siRNA i opartych na wektorze cząsteczek shRNA. Chociaż te dwie cząsteczki mają podobne wyniki funkcjonalne, różnią się budową; zatem molekularne mechanizmy działania, szlaki RNA i efekty tych dwóch cząsteczek również są inne.
shRNA
shRNA jest sekwencją małej cząsteczki RNA, która sprawia, że ciasno się obraca, której można użyć do wyciszenia ekspresji genu docelowego podczas RNAi. Ekspresję shRNA uzyskuje się za pomocą wektora, którym może być wirus lub bakteria lub dostarczenie plazmidów. Są one syntetyzowane w jądrze komórkowym i transportowane do cytoplazmy do dalszych procesów. Te cząsteczki mają podobne ścieżki dojrzewania miRNA; w ten sposób synteza miRNA zapewniła podstawy do zrozumienia syntezy shRNA. Każda z polimerazy RNA II lub III może transkrybować shRNA poprzez promotory polimerazy RNA II lub III. Zaletą stosowania shRNA jest to, że mają one stosunkowo niski stopień 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 stosowane do supresji genów przez wyciszenie dowolnego genu z komplementarną sekwencją nukleotydową na szlaku RNAi. Powalenie genu przez transfekcję siRNA często kończy się niepowodzeniem z powodu przejściowego efektu; szczególnie w szybko dzielących się komórkach i supresja nie trwa dłużej. Aby rozwiązać ten problem, siRNA jest modyfikowany poprzez wprowadzenie krótkiej struktury spinki do włosów. Ta zmodyfikowana cząsteczka znana wówczas jako shRNA. shRNA powinien zostać przekonwertowany na siRNA przez Dicer, aby kontynuować normalną funkcję.
Jaka jest różnica między shRNA i 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 stosowany do długotrwałego powalenia, podczas gdy siRNA może być używany tylko do krótkotrwałego powalenia genów.
• W przeciwieństwie do supresji genu siRNA, supresja shRNA jest długotrwała, a jeśli zostanie wstawiona za pomocą odpowiedniego wektora wirusowego, może wywoływać trwałe efekty wyciszania genów.
• Dicer jest wymagany do przekształcenia shRNA z powrotem w cząsteczkę siRNA w celu wykonania jej normalnych funkcji.