shRNA εναντίον siRNA
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παρεμβολής RNA (RNAi), η έκφραση ενός γονιδίου στόχου καταργείται με υψηλή ειδικότητα και επιλεκτικότητα. Το RNAi είναι μια φυσική διαδικασία και περιλαμβάνει μικρό παρεμβαλλόμενο RNA (siRNA) και RNA κοντής φουρκέτας (shRNA) και διλειτουργικό shRNA. Επί του παρόντος, το RNAi χρησιμοποιείται ευρέως ως εργαλείο για εξατομικευμένη θεραπεία καρκίνου. Οι εφαρμογές του RNAi γίνονται βασικά με τα χημικά συντιθέμενα δίκλωνα μόρια shRNA και με βάση τον φορέα. Αν και αυτά τα δύο μόρια έχουν παρόμοια λειτουργικά αποτελέσματα, διαφέρουν ως προς τη δομή τους. Έτσι, οι μοριακοί μηχανισμοί δράσης, οι οδοί RNA και οι επιδράσεις εκτός στόχου αυτών των δύο μορίων διαφέρουν επίσης.
shRNA
Το shRNA είναι μια αλληλουχία μικρού μορίου RNA που κάνει μια σφιχτή στροφή φουρκέτας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να σιγήσει μια έκφραση γονιδίου στόχου κατά τη διάρκεια του RNAi. Η έκφραση του shRNA επιτυγχάνεται από έναν φορέα, ο οποίος μπορεί να είναι είτε ιός είτε βακτήριο είτε με παροχή πλασμιδίων. Συντίθενται στον πυρήνα των κυττάρων και μεταφέρονται στο κυτταρόπλασμα για περαιτέρω διεργασίες. Αυτά τα μόρια έχουν παρόμοια μονοπάτια ωρίμανσης του miRNA. Έτσι, η σύνθεση του miRNA έχει παράσχει τη βάση για την κατανόηση της σύνθεσης shRNA. Είτε η RNA πολυμεράση II ή III μπορεί να μεταγράψει το shRNA μέσω προαγωγών RNA πολυμεράσης II ή III. Το πλεονέκτημα της χρήσης των shRNAs είναι ότι έχουν σχετικά χαμηλό ρυθμό αποικοδόμησης και ανακύκλωσης. Το μειονέκτημα είναι ότι χρειάζεται ένα διάνυσμα έκφρασης, το οποίο μπορεί να προκαλέσει ορισμένα προβλήματα ασφάλειας.
siRNA
Τα siRNA είναι δίκλωνα μόρια RNA που αποτελούνται από 20-25 ζεύγη βάσεων σε μήκος. Αυτά χρησιμοποιούνται για γονιδιακή καταστολή αποσιωπώντας οποιοδήποτε γονίδιο με συμπληρωματική νουκλεοτιδική αλληλουχία στο μονοπάτι RNAi. Η γονιδιακή καταστροφή μέσω της επιμόλυνσης του siRNA είναι συχνά ανεπιτυχής λόγω του παροδικού αποτελέσματος. ειδικά σε ταχέως διαιρούμενα κύτταρα και η καταστολή δεν διαρκεί περισσότερο. Για να ξεπεραστεί αυτό το πρόβλημα, το siRNA τροποποιείται εισάγοντας μια σύντομη δομή φουρκέτας. Αυτό το τροποποιημένο μόριο τότε γνωστό ως shRNA. Το shRNA θα πρέπει να μετατραπεί σε siRNA από ένα Dicer προκειμένου να συνεχίσει την κανονική του λειτουργία.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ shRNA και siRNA;
• Σε αντίθεση με το siRNA, το shRNA έχει μια επιπλέον δομή φουρκέτας. Το shRNA είναι μια τροποποιημένη έκδοση του siRNA.
• Το shRNA απαιτεί φορέα έκφρασης, ενώ το siRNA όχι.
• το shRNA μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μακροπρόθεσμη καταστροφή ενώ το siRNA μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για βραχυπρόθεσμη καταστροφή γονιδίων.
• Σε αντίθεση με τη γονιδιακή καταστολή του siRNA, η καταστολή του shRNA είναι μακράς διαρκείας και εάν εισαχθεί μέσω κατάλληλου ιικού φορέα, μπορεί να προκαλέσει μόνιμα αποτελέσματα σίγασης γονιδίων.
• Το Dicer απαιτείται για να μετατρέψει το shRNA ξανά σε μόριο siRNA προκειμένου να εκτελέσει τις κανονικές του λειτουργίες.
