Hovedforskel - miRNA vs siRNA

miRNA og siRNA er to typer ikke-kodende RNA, der er involveret i genreguleringen. De fungerer også som en ny klasse af terapeutiske midler til behandling af kræft og infektioner. Både miRNA og siRNA er korte, duplex -RNA -molekyler, der udøver gen -dæmpningseffekter ved at målrette messenger -RNA (mRNA) på posttranskriptionsniveau. Selvom deres funktion er ens i gen -lyddæmpning, er virkningsmekanismer og kliniske anvendelser forskellige fra hinanden. Det hovedforskel mellem miRNA og siRNA er det miRNA kan virke på flere mRNA -mål, men siRNA virker kun på et enkelt mRNA -mål, hvilket er meget specifikt for typen af ​​siRNA. Således er de terapeutiske tilgange til miRNA og siRNA også forskellige fra hinanden.

Nøgleområder omfattet

1. Hvad er miRNA - Definition, funktioner, funktion 2. Hvad er siRNA - Definition, funktioner, funktion 3. Hvad er lighederne mellem miRNA og siRNA - Oversigt over fælles funktioner 4. Hvad er forskellen mellem miRNA og siRNA - Sammenligning af vigtige forskelle

Nøglebetingelser: AGO2, Dicer, Gene Silencing, MicroRNA (miRNA), pri-miRNA, RISC, RNA Interference (RNAi), Small Interfering RNA (siRNA)

Hvad er miRNA

Det mikroRNA (miRNA) er et kort, enkeltstrenget RNA-molekyle, der består af 19-25 nukleotider. Det første miRNA blev opdaget i C. Elegans i 1993. miRNA er en klasse af små interfererende RNA, der hæmmer genekspressionen på post-transkriptionelt niveau. Transkriptionen af ​​miRNA-gener udføres af RNA-polymerase for at producere primært miRNA (pri-miRNA). Det pri-miRNA er 5 'lukket, polyadenyleret i sin 3' ende, og det danner en dobbeltstrenget stamme-sløjfe-struktur. Disse pri-miRNA-molekyler spaltes af et mikroprocessorkompleks og danner forløberen miRNA (pre-miRNA). Dupleksmolekylerne af præ-miRNA omfatter 70-100 nukleotider. Exportin 5-protein transporterer præ-miRNA-molekylerne ind i cytoplasmaet fra kernen for yderligere behandling til miRNA af Dicer-proteiner. Derfor er miRNA et RNA-duplex, der består af 18-25 nukleotider. Dicer proteiner er en specialiseret type RNase III-lignende enzym.

Figur 1: dannelsen og funktionen af ​​miRNA

Foreningen af ​​miRNA med det RNA-inducerede silencing complex (RISC) protein danner et kompleks kaldet miRISC. Sansestrengen af ​​miRNA frigives ved miRISC -komplekset. Derefter vælges mRNA'er med de komplementære sekvenser til den antisense RNA -streng i miRISC -komplekset ved delvis komplementær baseparring. Denne binding af miRISC -kompleks med mål -mRNA kan undertrykke translationen, nedbryde mRNA -molekylet eller spalte mRNA -molekylet.

Hvad er siRNA

Det lille interfererende RNA (siRNA) er en anden type kort, duplex -RNA, som dæmper genekspressionen ved at spalte mRNA. SiRNA blev også først opdaget i C. Elegans i en proces kaldet RNA -interferens (RNAi) af effektiv geninhibering af eksogent RNA. Dobbeltstrengede RNA (dsRNA) molekyler kan genereres inde i cellen ved transkription af cellulære gener, inficerende patogener eller kunstig introduktion. Dette dsRNA spaltes af Dicer -proteiner til små dsRNA'er kendt som siRNA. Disse siRNA'er er 21-23 nukleotider lange med to nukleotiderudhæng i 3'-enden. SiRNA i cytoplasmaet er forbundet med RISC -proteiner, og siRNA -molekylets sense -streng spaltes af en endonuclease kaldet argonaute 2 (AGO2) -komponent i RISC. Det relevante mRNA -molekyle genkendes af antisense -RNA -strengen i siRNA, som stadig er knyttet til RISC -proteinet. Spaltningen af ​​mål -mRNA -molekylet udføres af AGO2 -komponenten.

Figur 2: Gendæmpning ved siRNA

Da siRNA kun kan målrette mod et specifikt mRNA -molekyle, kan en specifik dæmpning af genekspression opnås af siRNA. Da siRNA naturligvis er fraværende i pattedyr, kan det endvidere anvendes som et specifikt terapeutisk middel.

Ligheder mellem miRNA og siRNA

Forskellen mellem miRNA og siRNA

Definition

miRNA: MiRNA er et kort segment af RNA, som undertrykker genekspressionen ved at binde til de komplementære segmenter af messenger -RNA.

siRNA: SiRNA er et kort segment af RNA, der opererer i RNA -interferens (RNAi) -vejen.

Hændelse

miRNA: MiRNA findes i dyr og planter.

siRNA: SiRNA findes i lavere dyr og planter, men ikke hos pattedyr.

Struktur

miRNA: miRNA er et 18-25 nukleotider langt enkeltstrenget molekyle med to nukleotider overhængt i 3'-enden.

siRNA: siRNA er et 21-23 nukleotider langt duplexmolekyle med to nukleotider overhæng i 3'-enden.

Inden Dicer Processing

miRNA: Forud for dicer-behandlingen er miRNA i sin forløber-miRNA-form, der indeholder 70-100 nukleotider med spredte uoverensstemmelser. Pre-miRNA eksisterer i en hårnålesløjfe struktur.

siRNA: Inden dicer-behandling er siRNA et dobbeltstrenget RNA-molekyle, der indeholder 30-100 nukleotider.

Komplementaritet

miRNA: MiRNA er delvist komplementær til mRNA. Det er hovedsageligt målrettet mod de ikke -oversatte regioner i miRNA.

siRNA: SiRNA'et er fuldstændigt komplementært til mål -mRNA'et.

Antal mRNA -mål

miRNA: MiRNA er i stand til at målrette mod mere end 100 af mRNA -typer på samme tid.

siRNA: SiRNA er kun i stand til at målrette mod én mRNA -type.

Genreguleringsmekanisme

miRNA: MiRNA undertrykker translationen ved nedbrydning af mRNA. Den endonukleolytiske spaltning forekommer sjældent i miRNA, når der findes en høj komplementaritet i målet.

siRNA: SiRNA regulerer genekspression ved endonukleolytisk spaltning.

Regulering

miRNA: MiRNA regulerer de samme gener, som miRNA'et transkriberes fra såvel som mange andre gener.

siRNA: SiRNA regulerer kun de gener, hvorfra siRNA'et transkriberes.

Kliniske applikationer

miRNA: MiRNA fungerer som et lægemiddelmål, terapeutisk middel eller diagnostisk og biomarkørværktøj.

siRNA: SiRNA fungerer som et terapeutisk middel.

Konklusion

MiRNA og siRNA er de to typer ikke-kodende RNA, der er involveret i reguleringen af ​​genekspression. Både miRNA og siRNA er dobbeltstrengede RNA-molekyler. Begge typer RNA gennemgår lignende mekanismer for gen -lyddæmpning ved en proces kendt som RNA -interferens. Imidlertid er miRNA i stand til at målrette mod mange typer RNA, da sekvensen af ​​miRNA er komplementær til de utranslaterede regioner i et mRNA. På den anden side er siRNA i stand til kun at målrette mod en valgt type mRNA. Derfor er hovedforskellen mellem miRNA og siRNA specificiteten af ​​hver RNA -type i RNA -interferens.

Reference:

1. "MiRNA (microRNA) introduktion." Sigma-Aldrich. N.p., n.d. Web. Tilgængelig her. 24. juli 2017. 2. "SiRNA -applikationer." Ansøgninger - siRNA | GE Dharmacon. N.p., n.d. Web. Tilgængelig her. 24. juli 2017. 3. "SiRNA versus miRNA as Therapeutics for Gene Silencing." ScienceDirect. N.p., n.d. Web. Tilgængelig her. 24. juli 2017.

Billede høflighed:

1. "MiRNA" Af Kelvinsong-Eget arbejde (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia 2. "SiRNA-mekanisme.2" Af Singh135-Eget arbejde (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia