Sự khác biệt chính - miRNA và siRNA

miRNA và siRNA là hai loại RNA không mã hóa có liên quan đến quy định gen. Chúng cũng đóng vai trò là một nhóm tác nhân trị liệu mới trong điều trị ung thư và nhiễm trùng. Cả miRNA và siRNA đều là các phân tử RNA kép, ngắn, tạo ra các hiệu ứng làm im lặng gen bằng cách nhắm mục tiêu RNA thông tin (mRNA) ở cấp độ sau phiên mã. Mặc dù chức năng của chúng giống nhau trong việc làm im lặng gen, nhưng cơ chế hoạt động và các ứng dụng lâm sàng khác nhau. Các Sự khác biệt chính giữa miRNA và siRNA là miRNA có thể hoạt động trên nhiều mục tiêu mRNA, nhưng siRNA chỉ hoạt động trên một mục tiêu mRNA duy nhất, rất cụ thể đối với loại siRNA. Do đó, các phương pháp điều trị của miRNA và siRNA cũng khác nhau.

Các lĩnh vực chính được bao phủ

1. miRNA là gì - Định nghĩa, Tính năng, Chức năng 2. siRNA là gì - Định nghĩa, Tính năng, Chức năng 3. Điểm giống nhau giữa miRNA và siRNA - Sơ lược các tính năng chung 4. Sự khác biệt giữa miRNA và siRNA - So sánh các điểm khác biệt chính

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

MiRNA là gì

Các microRNA (miRNA) là một phân tử RNA ngắn, mạch đơn, bao gồm 19-25 nucleotide. MiRNA đầu tiên được phát hiện ở C. Elegans vào năm 1993. miRNA là một loại RNA can thiệp nhỏ, ức chế sự biểu hiện của gen ở cấp độ sau phiên mã. Việc phiên mã các gen miRNA được thực hiện bởi RNA polymerase để tạo ra miRNA sơ cấp (pri-miRNA). Các pri-miRNA có đầu 5 ', polyadenyl hóa ở đầu 3' và nó tạo thành cấu trúc vòng gốc sợi kép. Các phân tử pri-miRNA này bị phân cắt bởi một phức hợp vi xử lý, tạo thành miRNA tiền thân (pre-miRNA). Các phân tử kép của tiền miRNA bao gồm 70-100 nucleotide. Protein Exportin 5 vận chuyển các phân tử tiền miRNA vào tế bào chất từ ​​nhân để tiếp tục xử lý thành miRNA bởi các protein Dicer. Do đó, miRNA là một RNA kép, bao gồm 18-25 nucleotide. Các protein dicer là một loại enzyme giống RNase III chuyên biệt.

Hình 1: Sự hình thành và chức năng của miRNA

Sự liên kết của miRNA với protein phức hợp im lặng do RNA (RISC) tạo thành một phức hợp gọi là miRISC. Sợi cảm giác của miRNA được giải phóng tại phức hợp miRISC. Sau đó, mRNA có trình tự bổ sung cho sợi RNA đối âm trong phức hợp miRISC được chọn bằng cách bắt cặp base bổ sung một phần. Sự gắn kết này của phức hợp miRISC với mRNA đích có thể kìm hãm quá trình dịch mã, làm suy giảm phân tử mRNA hoặc phân cắt phân tử mRNA.

SiRNA là gì

Các RNA can thiệp nhỏ (siRNA) là một loại RNA kép ngắn khác, có chức năng ngăn chặn sự biểu hiện gen bằng cách phân cắt mRNA. SiRNA cũng lần đầu tiên được phát hiện ở C. Elegans trong một quá trình được gọi là RNA can thiệp (RNAi) ức chế gen hiệu quả bởi RNA ngoại sinh. Các phân tử RNA sợi đôi (dsRNA) có thể được tạo ra bên trong tế bào bằng cách phiên mã các gen tế bào, lây nhiễm mầm bệnh hoặc đưa vào cơ thể nhân tạo. DsRNA này được phân cắt bởi các protein Dicer thành các dsRNA nhỏ được gọi là siRNA. Các siRNA này dài 21-23 nucleotide với hai nucleotide nhô ra ở đầu 3 '. SiRNA trong tế bào chất được liên kết với các protein RISC và sợi cảm giác của phân tử siRNA được phân cắt bởi một thành phần endonuclease gọi là argonaute 2 (AGO2) của RISC. Phân tử mRNA liên quan được nhận biết bởi sợi RNA đối âm của siRNA, vẫn được gắn với protein RISC. Sự phân cắt của phân tử mRNA đích được thực hiện bởi thành phần AGO2.

Hình 2: Gien im lặng bằng siRNA

Vì siRNA chỉ có thể nhắm mục tiêu vào một phân tử mRNA cụ thể, nên siRNA có thể đạt được sự im lặng cụ thể của biểu hiện gen. Hơn nữa, vì siRNA tự nhiên không có ở động vật có vú nên nó có thể được sử dụng như một chất điều trị cụ thể.

Điểm giống nhau giữa miRNA và siRNA

Sự khác biệt giữa miRNA và siRNA

Sự định nghĩa

miRNA: MiRNA là một đoạn RNA ngắn ngăn chặn sự biểu hiện của gen bằng cách liên kết với các đoạn bổ sung của RNA thông tin.

siRNA: SiRNA là một đoạn RNA ngắn hoạt động trong con đường can thiệp RNA (RNAi).

Tần suất xảy ra

miRNA: MiRNA được tìm thấy trong động vật và thực vật.

siRNA: SiRNA được tìm thấy ở động vật và thực vật bậc thấp, nhưng không có ở động vật có vú.

Kết cấu

miRNA: miRNA là một phân tử mạch đơn dài 18-25 nucleotide với hai nucleotide được gắn chồng lên nhau ở đầu 3 '.

siRNA: siRNA là một phân tử song công dài 21-23 nucleotide với hai nucleotide nhô ra ở đầu 3 '.

Trước khi xử lý Dicer

miRNA: Trước khi xử lý dicer, miRNA ở dạng miRNA tiền thân của nó, chứa 70-100 nucleotide với sự không khớp rải rác. Pre-miRNA tồn tại trong cấu trúc vòng kẹp tóc.

siRNA: Trước khi xử lý dicer, siRNA là một phân tử RNA sợi kép, chứa 30-100 nucleotide.

Tính bổ sung

miRNA: MiRNA bổ sung một phần cho mRNA. Nó chủ yếu nhắm vào các vùng chưa được dịch mã của miRNA.

siRNA: SiRNA bổ sung đầy đủ cho mRNA đích.

Số mục tiêu mRNA

miRNA: MiRNA có khả năng nhắm mục tiêu hơn 100 loại mRNA cùng một lúc.

siRNA: SiRNA chỉ có khả năng nhắm mục tiêu một loại mRNA.

Cơ chế điều hòa gen

miRNA: MiRNA ngăn chặn quá trình dịch mã bằng cách thoái hóa mRNA. Sự phân cắt endonucleolytic hiếm khi xảy ra trong miRNA khi tỷ lệ bổ thể cao được tìm thấy trong mục tiêu.

siRNA: SiRNA điều chỉnh sự biểu hiện gen bằng cách phân cắt endonucleolytic.

Quy định

miRNA: MiRNA quy định các gen tương tự mà miRNA được phiên mã cũng như nhiều gen khác.

siRNA: SiRNA chỉ quy định các gen mà siRNA được phiên mã.

Ứng dụng lâm sàng

miRNA: MiRNA đóng vai trò như một mục tiêu thuốc, tác nhân điều trị hoặc công cụ chẩn đoán và đánh dấu sinh học.

siRNA: SiRNA đóng vai trò như một tác nhân điều trị.

Phần kết luận

MiRNA và siRNA là hai loại RNA không mã hóa, có liên quan đến quy định biểu hiện gen. Cả miRNA và siRNA đều là các nốt ruồi RNA sợi kép. Cả hai loại RNA đều trải qua các cơ chế giống nhau về sự im lặng của gen bằng một quá trình được gọi là can thiệp RNA. Tuy nhiên, miRNA có khả năng nhắm mục tiêu vào nhiều loại RNA vì trình tự của miRNA là bổ sung cho các vùng chưa được dịch mã của mRNA. Mặt khác, siRNA chỉ có khả năng nhắm mục tiêu một loại mRNA đã chọn. Do đó, sự khác biệt chính giữa miRNA và siRNA là tính đặc hiệu của từng loại RNA trong sự can thiệp của RNA.

Thẩm quyền giải quyết:

1. Giới thiệu “MiRNA (microRNA).” Sigma-Aldrich. N.p., n.d. Web. Có sẵn ở đây. Ngày 24 tháng 7 năm 2017. 2. “Ứng dụng SiRNA.” Ứng dụng - siRNA | GE Dharmacon. N.p., n.d. Web. Có sẵn ở đây. Ngày 24 tháng 7 năm 2017. 3. “SiRNA so với miRNA làm phương pháp điều trị cho sự im lặng của gen.” ScienceDirect. N.p., n.d. Web. Có sẵn ở đây. Ngày 24 tháng 7 năm 2017.

Hình ảnh lịch sự:

1. “MiRNA” của Kelvinsong - Công việc riêng (CC BY 3.0) qua Commons Wikimedia 2. “Cơ chế SiRNA.2” của Singh135 - Công việc riêng (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia