shRNA vs. siRNA
Während des Prozesses der RNA-Interferenz (RNAi) wird die Expression eines Zielgens mit hoher Spezifität und Selektivität unterdrückt. RNAi ist ein natürlicher Prozess und umfasst kleine interferierende RNA (siRNA) und kurze Haarnadel-RNA (shRNA) sowie bifunktionelle shRNA. Derzeit wird RNAi weithin als Werkzeug für die personalisierte Krebstherapie eingesetzt. Die Anwendungen von RNAi erfolgen im Wesentlichen 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 Wirkungsmechanismen, die RNA-Wege und Off-Target-Effekte dieser beiden Moleküle.
shRNA
shRNA ist eine Sequenz kleiner RNA-Moleküle, die eine enge Haarnadelkurve macht, die verwendet werden kann, um die Expression eines Zielgens 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 die Zufuhr von Plasmiden. Sie werden im Zellkern synthetisiert und für weitere Prozesse ins Zytoplasma transportiert. Diese Moleküle haben ähnliche Reifungswege von miRNA; Somit hat die Synthese von miRNA die Grundlage für das Verständnis der shRNA-Synthese geschaffen. Entweder 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 Abbau- und Umsatzrate aufweisen. Der Nachteil ist, dass ein Expressionsvektor benötigt wird, was zu Sicherheitsproblemen führen kann.
siRNA
siRNAs sind doppelsträngige RNA-Moleküle, die aus 20-25 Basenpaaren Länge bestehen. Diese werden zur Genunterdrückung verwendet, indem jedes Gen mit komplementärer Nukleotidsequenz im RNAi-Weg stummgesch altet wird. Der Gen-Knockdown durch Transfektion von siRNA ist aufgrund des vorübergehenden Effekts oft nicht erfolgreich; besonders in sich schnell teilenden Zellen und die Unterdrückung hält nicht länger an. Um dieses Problem zu lösen, wird die siRNA modifiziert, indem eine kurze Haarnadelstruktur eingeführt wird. Dieses modifizierte Molekül wird dann als shRNA bezeichnet. shRNA sollte von einem Dicer in siRNA umgewandelt werden, um seine normale Funktion fortzusetzen.
Was ist der Unterschied zwischen shRNA und siRNA?
• Anders als die siRNA hat die shRNA eine zusätzliche Haarnadelstruktur. shRNA ist eine modifizierte Version von siRNA.
• shRNA benötigt einen Expressionsvektor, siRNA jedoch nicht.
• shRNA kann für den langfristigen Knockdown verwendet werden, während siRNA nur für den kurzfristigen Knockdown von Genen verwendet werden kann.
• Im Gegensatz zur Genunterdrückung von siRNA ist die Unterdrückung von shRNA langanh altend, und wenn sie über einen geeigneten viralen Vektor eingefügt wird, kann sie dauerhafte Gene-Silencing-Effekte hervorrufen.
• Dicer wird benötigt, um die shRNA wieder in ein siRNA-Molekül umzuwandeln, um seine normalen Funktionen auszuführen.
