shRNA vs siRNA
Während des Prozesses der RNA-Interferenz (RNAi) wird die Expression eines Zielgens mit hoher Spezifität und Selektivität niedergeschlagen. RNAi ist ein natürlicher Prozess und beinhaltet kleine störende RNA (siRNA) und kurze Haarnadel-RNA (shRNA) sowie bifunktionelle shRNA. Gegenwärtig wird RNAi häufig als Werkzeug für die personalisierte Krebstherapie verwendet. Die Anwendung von RNAi erfolgt grundsätzlich mit den chemisch synthetisierten doppelsträngigen siRNA- und vektorbasierten shRNA-Molekülen. Obwohl diese beiden Moleküle ähnliche funktionelle Ergebnisse haben, unterscheiden sie sich in ihrer Struktur; Daher unterscheiden sich auch die molekularen Wirkmechanismen, die RNA-Wege und die Off-Target-Effekte dieser beiden Moleküle.
shRNA
shRNA ist eine Sequenz von kleinen RNA-Molekülen, die eine enge Haarnadelkurve macht, die verwendet werden kann, um eine Zielgenexpression während der RNAi zum Schweigen zu bringen. Die Expression von shRNA wird durch einen Vektor erreicht, der entweder ein Virus oder ein Bakterium sein kann, oder durch Abgabe von Plasmiden. Sie werden im Zellkern synthetisiert und für weitere Prozesse zum Zytoplasma transportiert. Diese Moleküle haben ähnliche Reifungswege der miRNA; Somit hat die Synthese von miRNA die Grundlage für das Verständnis der shRNA-Synthese geliefert. Entweder die RNA-Polymerase II oder III kann shRNA durch RNA-Polymerase II- oder III-Promotoren transkribieren. Der Vorteil der Verwendung von shRNAs besteht darin, dass sie eine relativ geringe Abbaurate und Umsatzrate aufweisen. Der Nachteil ist, dass ein Expressionsvektor benötigt wird, was einige Sicherheitsprobleme verursachen kann.
siRNA
siRNAs sind doppelsträngige RNA-Moleküle, die aus 20 bis 25 Basenpaaren bestehen. Diese werden zur Gensuppression verwendet, indem jedes Gen mit komplementärer Nukleotidsequenz im RNAi-Weg zum Schweigen gebracht wird. Der Abbau von Genen durch Transfektion von siRNA ist aufgrund des vorübergehenden Effekts oft nicht erfolgreich. besonders in sich schnell teilenden Zellen und die Unterdrückung halten nicht länger an. Um dieses Problem zu lösen, wird die siRNA durch Einführung einer kurzen Haarnadelstruktur modifiziert. Dieses modifizierte Molekül ist dann als shRNA bekannt. shRNA sollte von einem Dicer in siRNA umgewandelt werden, um seine normale Funktion aufrechtzuerhalten.
Was ist der Unterschied zwischen shRNA und siRNA?
• Im Gegensatz zur siRNA hat die shRNA eine zusätzliche Haarnadelstruktur. shRNA ist eine modifizierte Version von siRNA.
• shRNA benötigt einen Expressionsvektor, siRNA nicht.
• shRNA kann für den langfristigen Abbau verwendet werden, während siRNA nur für den kurzfristigen Abbau von Genen verwendet werden kann.
• Im Gegensatz zur Gensuppression von siRNA hält die Suppression von shRNA lange an. Wenn sie über einen geeigneten viralen Vektor inseriert wird, kann dies zu dauerhaften Gen-Silencing-Effekten führen.
• Dicer muss die shRNA wieder in ein siRNA-Molekül umwandeln, um ihre normalen Funktionen auszuführen.
