Główna różnica – miRNA vs siRNA

miRNA i siRNA to dwa rodzaje niekodujących RNA, które biorą udział w regulacji genów. Służą również jako nowa klasa środków terapeutycznych w leczeniu nowotworów i infekcji. Zarówno miRNA, jak i siRNA są krótkimi, dupleksowymi cząsteczkami RNA, wywierającymi efekt wyciszania genów poprzez celowanie w informacyjny RNA (mRNA) na poziomie potranskrypcyjnym. Chociaż ich funkcja jest podobna w wyciszaniu genów, mechanizmy działania i zastosowania kliniczne różnią się od siebie. ten główna różnica między miRNA a siRNA jest to miRNA może działać na wiele celów mRNA, ale siRNA działa tylko na jeden cel mRNA, co jest bardzo specyficzne dla typu siRNA. Tak więc podejścia terapeutyczne miRNA i siRNA również różnią się od siebie.

Kluczowe obszary objęte

1. Co to jest miRNA – Definicja, cechy, funkcja 2. Co to jest siRNA – Definicja, cechy, funkcja 3. Jakie są podobieństwa między miRNA a siRNA – Zarys wspólnych cech 4. Jaka jest różnica między miRNA a siRNA? – Porównanie kluczowych różnic

Kluczowe terminy: AGO2, Dicer, wyciszanie genów, MicroRNA (miRNA), pri-miRNA, RISC, interferencja RNA (RNAi), małe interferujące RNA (siRNA)

Co to jest miRNA

ten mikroRNA (miRNA) to krótka, jednoniciowa cząsteczka RNA, składająca się z 19-25 nukleotydów. Pierwsze miRNA odkryto u C. Elegans w 1993 roku. miRNA to klasa małych interferujących RNA, które hamują ekspresję genów na poziomie potranskrypcyjnym. Transkrypcja genów miRNA jest wykonywana przez polimerazę RNA w celu wytworzenia pierwotnego miRNA (pri-miRNA). ten pri-miRNA jest zakończony na 5', poliadenylowany na końcu 3' i tworzy dwuniciową strukturę pętli łodygi. Te cząsteczki pri-miRNA są cięte przez kompleks mikroprocesorowy, tworząc prekursor miRNA (pre-miRNA). Cząsteczki dupleksu pre-miRNA zawierają 70-100 nukleotydów. Białko Exportin 5 transportuje cząsteczki pre-miRNA z jądra do cytoplazmy w celu dalszego przetwarzania w miRNA przez białka Dicer. Stąd miRNA jest dupleksem RNA, składającym się z 18-25 nukleotydów. Białka Dicer są wyspecjalizowanym rodzajem enzymu podobnego do RNazy III.

Rysunek 1: Tworzenie i funkcja miRNA

Połączenie miRNA z białkiem kompleksu wyciszającego indukowanego przez RNA (RISC) tworzy kompleks zwany miRISC. Nić sensowna miRNA jest uwalniana w kompleksie miRISC. Następnie mRNA z sekwencjami komplementarnymi do antysensownej nici RNA w kompleksie miRISC są wybierane przez częściowe parowanie zasad komplementarnych. To wiązanie kompleksu miRISC z docelowym mRNA może hamować translację, degradować cząsteczkę mRNA lub rozszczepiać cząsteczkę mRNA.

Co to jest siRNA

ten mały interferujący RNA (siRNA) to inny rodzaj krótkiego, dupleksowego RNA, który wycisza ekspresję genu poprzez rozszczepienie mRNA. SiRNA zostało również po raz pierwszy odkryte u C. Elegans w procesie zwanym interferencją RNA (RNAi) skutecznego hamowania genów przez egzogenny RNA. Cząsteczki dwuniciowego RNA (dsRNA) mogą być generowane wewnątrz komórki poprzez transkrypcję genów komórkowych, infekowanie patogenów lub sztuczne wprowadzanie. To dsRNA jest cięte przez białka Dicer na małe dsRNA znane jako siRNA. Te siRNA mają długość 21-23 nukleotydów z dwoma wystającymi nukleotydami na końcu 3 '. siRNA w cytoplazmie jest związane z białkami RISC, a nić sensowna cząsteczki siRNA jest odcinana przez endonukleazę zwaną argonaute 2 (AGO2) składnik RISC. Odpowiednia cząsteczka mRNA jest rozpoznawana przez antysensowną nić RNA siRNA, która nadal jest przyłączona do białka RISC. Rozszczepianie docelowej cząsteczki mRNA odbywa się przez składnik AGO2.

Rysunek 2: Wyciszanie genów przez siRNA

Ponieważ siRNA może celować tylko w konkretną cząsteczkę mRNA, dzięki siRNA można osiągnąć specyficzne wyciszenie ekspresji genów. Ponadto, ponieważ siRNA naturalnie nie występuje u ssaków, może być stosowany jako specyficzny środek terapeutyczny.

Podobieństwa między miRNA i siRNA

Różnica między miRNA a siRNA

Definicja

miRNA: MiRNA to krótki segment RNA, który tłumi ekspresję genu poprzez wiązanie się z komplementarnymi segmentami informacyjnego RNA.

siRNA: siRNA to krótki segment RNA, który działa na szlaku interferencji RNA (RNAi).

Występowanie

miRNA: MiRNA znajduje się w zwierzętach i roślinach.

siRNA: SiRNA znajduje się u niższych zwierząt i roślin, ale nie u ssaków.

Struktura

miRNA: miRNA to jednoniciowa cząsteczka o długości 18-25 nukleotydów z dwoma nukleotydami zawieszonymi na końcu 3'.

siRNA: siRNA to dupleksowa cząsteczka o długości 21-23 nukleotydów z dwoma nukleotydami nawisu na końcu 3'.

Przed przetwarzaniem w kostkę

miRNA: Przed obróbką dicer, miRNA jest w swojej prekursorowej postaci miRNA, zawierającej 70-100 nukleotydów z rozproszonymi niedopasowaniami. Pre-miRNA istnieje w strukturze pętli typu spinka do włosów.

siRNA: Przed przetwarzaniem przez dicer siRNA jest dwuniciową cząsteczką RNA, zawierającą 30-100 nukleotydów.

Komplementarność

miRNA: MiRNA jest częściowo komplementarny do mRNA. Celuje głównie w nieulegające translacji regiony miRNA.

siRNA: siRNA jest w pełni komplementarne do docelowego mRNA.

Liczba celów mRNA

miRNA: MiRNA może jednocześnie celować w ponad 100 typów mRNA.

siRNA: SiRNA jest w stanie celować tylko w jeden typ mRNA.

Mechanizm regulacji genów

miRNA: miRNA hamuje translację poprzez degradację mRNA. Cięcie endonukleolityczne rzadko występuje w miRNA, gdy w miejscu docelowym występuje wysoki stopień komplementarności.

siRNA: siRNA reguluje ekspresję genów poprzez cięcie endonukleolityczne.

Rozporządzenie

miRNA: miRNA reguluje te same geny, z których transkrybowany jest miRNA, a także wiele innych genów.

siRNA: siRNA reguluje tylko geny, z których siRNA jest transkrybowane.

Zastosowania kliniczne

miRNA: miRNA służy jako cel leku, środek terapeutyczny lub narzędzie diagnostyczne i biomarkerowe.

siRNA: siRNA służy jako środek terapeutyczny.

Wniosek

miRNA i siRNA to dwa rodzaje niekodujących RNA, które biorą udział w regulacji ekspresji genów. Zarówno miRNA, jak i siRNA są cząsteczkami dwuniciowego RNA. Oba typy RNA podlegają podobnym mechanizmom wyciszania genów w procesie znanym jako interferencja RNA. Jednak miRNA jest w stanie celować w wiele rodzajów RNA, ponieważ sekwencja miRNA jest komplementarna do nieulegających translacji regionów mRNA. Z drugiej strony siRNA jest w stanie celować tylko w wybrany typ mRNA. Dlatego główną różnicą między miRNA i siRNA jest specyficzność każdego typu RNA w interferencji RNA.

Referencja:

1. „Wprowadzenie do MiRNA (mikroRNA)”. Sigma-Aldrich. n.p., b.d. Sieć. Dostępny tutaj. 24 lipca 2017 r. 2. „Aplikacje SiRNA”. Aplikacje – siRNA | GE Dharmacon. n.p., b.d. Sieć. Dostępny tutaj. 24 lipca 2017 r. 3. „SiRNA kontra miRNA jako terapia wyciszania genów”. ScienceDirect. n.p., b.d. Sieć. Dostępny tutaj. 24 lipca 2017 r.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „MiRNA” Autor: Kelvinsong – Praca własna (CC BY 3.0) przez Commons Wikimedia 2. „Mechanizm SiRNA.2” Autor: Singh135 – Praca własna (CC BY-SA 4.0) przez Commons Wikimedia