Differenza tra miRNA e siRNA

Differenza principale - miRNA vs siRNA

miRNA e siRNA sono due tipi di RNA non codificante che sono coinvolti nella regolazione genica. Servono anche come una nuova classe di agenti terapeutici nei trattamenti di tumori e infezioni. Sia il miRNA che il siRNA sono molecole di RNA corte e duplex, che esercitano effetti di silenziamento genico indirizzando l'RNA messaggero (mRNA) a livello posttranscriptional. Sebbene la loro funzione sia simile nel silenziamento genico, i meccanismi di azione e le applicazioni cliniche sono diversi l'uno dall'altro. Il differenza principale tra miRNA e siRNA è quello miRNA può agire su più mRNA target, ma siRNA agisce solo su un singolo target di mRNA, che è molto specifico per il tipo di siRNA. Pertanto, gli approcci terapeutici di miRNA e siRNA sono anche diversi l'uno dall'altro.

Aree chiave coperte

1. Cos'è miRNA
      - Definizione, Caratteristiche, Funzione
2. Cos'è siRNA
      - Definizione, Caratteristiche, Funzione
3. Quali sono le somiglianze tra miRNA e siRNA
      - Profilo delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra miRNA e siRNA
      - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: AGO2, Dicer, Silenziamento genico, MicroRNA (miRNA), pri-miRNA, RISC, Interferenza RNA (RNAi), RNA interferente piccolo (siRNA)

Cos'è miRNA

Il microRNA (miRNA) è una molecola di RNA a filamento singolo, comprendente 19-25 nucleotidi. Il primo miRNA è stato scoperto in C. Elegans nel 1993. miRNA è una classe di piccolo RNA interferente, che inibisce l'espressione genica a livello post-trascrizionale. La trascrizione dei geni del miRNA viene eseguita dalla RNA polimerasi per produrre miRNA primario (pri-miRNA). Il pri-miRNA è 5 'ricoperto, poliadenilato all'estremità 3', e forma una struttura ad anello a doppio filamento. Queste molecole di pri-miRNA vengono scisse da un complesso a microprocessore, formando il miRNA precursore (pre-miRNA). Le molecole duplex del pre-miRNA comprendono 70-100 nucleotidi. La proteina Exportin 5 trasporta le molecole del pre-miRNA nel citoplasma dal nucleo per un'ulteriore elaborazione in miRNA mediante proteine Dicer. Quindi, miRNA è un duplex RNA, comprendente 18-25 nucleotidi. Le proteine del Dicer sono un tipo specializzato di enzima simile a RNasi III.

Figura 1: formazione e funzione del miRNA

L'associazione di miRNA con la proteina RISC (indotta da silenziamento del RNA) forma un complesso chiamato miRISC. Il filamento senso del miRNA viene rilasciato nel complesso miRISC. Quindi, gli mRNA con le sequenze complementari al filamento di RNA antisenso nel complesso miRISC sono selezionati da un accoppiamento parziale parziale complementare. Questo legame del complesso miRISC con l'mRNA bersaglio può reprimere la traduzione, degradare la molecola dell'mRNA o scindere la molecola dell'mRNA.

Cos'è siRNA

Il piccolo RNA interferente (siRNA) è l'altro tipo di RNA breve, duplex, che silenzia l'espressione genica scindendo l'mRNA. Il siRNA è stato anche scoperto per la prima volta in C. Elegans in un processo chiamato RNA interference (RNAi) di efficace inibizione genica da RNA esogeno. Le molecole di RNA a doppio filamento (dsRNA) possono essere generate all'interno della cellula mediante trascrizione di geni cellulari, infettando agenti patogeni o introduzione artificiale. Questo dsRNA viene scisso dalle proteine Dicer in piccoli dsRNA noti come siRNA. Questi siRNA sono lunghi 21-23 nucleotidi con due sporgenze di nucleotidi all'estremità 3 '. Il siRNA nel citoplasma è associato alle proteine RISC e il filamento senso della molecola di siRNA viene scisso da una endonucleasi chiamata componente di argonaute 2 (AGO2) del RISC. La molecola di mRNA è riconosciuta dal filamento di RNA antisenso del siRNA, che è ancora attaccato alla proteina RISC. La scissione della molecola di mRNA bersaglio viene eseguita dal componente AGO2.

Figura 2: silenziamento genico mediante siRNA

Poiché siRNA può indirizzare solo una specifica molecola di mRNA, un silenziamento specifico dell'espressione genica può essere ottenuto dal siRNA. Inoltre, poiché siRNA è naturalmente assente nei mammiferi, può essere usato come agente terapeutico specifico.

Somiglianze tra miRNA e siRNA

Sia miRNA che siRNA sono molecole di RNA corte e duplex.
Sia il miRNA che il siRNA sono tipi di RNA non codificante coinvolti nella regolazione genica
Entrambi i tipi di RNA esercitano effetti di silenziamento genico indirizzando l'RNA messaggero a livello post-trascrizionale.
Entrambi servono come una nuova classe di agenti terapeutici nei trattamenti di tumori e infezioni.

Differenza tra miRNA e siRNA

Definizione

miRNA: Il miRNA è un breve segmento di RNA che sopprime l'espressione genica legandosi ai segmenti complementari dell'RNA messaggero.

siRNA: Il siRNA è un breve segmento di RNA che opera nella via di interferenza dell'RNA (RNAi).

avvenimento

miRNA: Il miRNA si trova negli animali e nelle piante.

siRNA: Il siRNA si trova negli animali e nelle piante inferiori, ma non nei mammiferi.

Struttura

miRNA: miRNA è una molecola a filamento singolo lungo 18-25 nucleotidi con due nucleotidi sovrapposti all'estremità 3 '.

siRNA: siRNA è una molecola di duplex lungo 21-23 nucleotidi con due nucleotidi sporgenti all'estremità 3 '.

Prima dell'elaborazione di Dicer

miRNA: Prima dell'elaborazione del cubo, miRNA si trova nella sua forma di miRNA precursore, contenente 70-100 nucleotidi con disallineamenti dispersi. Il pre-miRNA esiste in una struttura ad anello a forcina.

siRNA: Prima dell'elaborazione del dicer, siRNA è una molecola di RNA a doppio filamento, contenente 30-100 nucleotidi.

complementarietà

miRNA: Il miRNA è parzialmente complementare all'mRNA. Si rivolge principalmente alle regioni non tradotte del miRNA.

siRNA: Il siRNA è completamente complementare all'mRNA bersaglio.

Numero di bersagli dell'mRNA

miRNA: Il miRNA è in grado di indirizzare oltre 100 tipi di mRNA allo stesso tempo.

siRNA: Il siRNA è in grado di bersagliare solo un tipo di mRNA.

Meccanismo del regolamento genetico

miRNA: Il miRNA reprime la traduzione per degradazione dell'mRNA. La scissione endonucleolitica si verifica raramente nel miRNA quando si riscontra un alto tasso di complementarità nell'obiettivo.

siRNA: Il siRNA regola l'espressione genica mediante la scissione endonucleolitica.

Regolamento

miRNA: Il miRNA regola gli stessi geni da cui viene trascritto il miRNA e molti altri geni.

siRNA: Il siRNA regola solo i geni da cui viene trascritto il siRNA.

Applicazioni cliniche

miRNA: Il miRNA funge da bersaglio della droga, agente terapeutico o strumento diagnostico e biomarcatore.

siRNA: Il siRNA funge da agente terapeutico.

Conclusione

MiRNA e siRNA sono i due tipi di RNA non codificante, che sono coinvolti nella regolazione dell'espressione genica. Sia miRNA che siRNA sono moleuli di RNA a doppio filamento. Entrambi i tipi di RNA subiscono meccanismi simili di silenziamento genico mediante un processo noto come interferenza con RNA. Tuttavia, miRNA è in grado di indirizzare molti tipi di RNA poiché la sequenza di miRNA è complementare alle regioni non tradotte di un mRNA. D'altra parte, siRNA è in grado di indirizzare solo un tipo selezionato di mRNA. Pertanto, la principale differenza tra miRNA e siRNA è la specificità di ciascun tipo di RNA nell'interferenza dell'RNA.

Riferimento:

1. "MiRNA (microRNA) Introduzione." Sigma-Aldrich. N., n. Web. Disponibile qui. 24 luglio 2017.
2. Applicazioni "SiRNA". Applicazioni - siRNA | GE Dharmacon. N., n. Web. Disponibile qui. 24 luglio 2017.
3. "SiRNA versus miRNA come terapie per il silenziamento genico." ScienceDirect. N., n. Web. Disponibile qui. 24 luglio 2017.

Cortesia dell'immagine:

1. "MiRNA" di Kelvinsong - Opera personale (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2. "SiRNA mechanism.2" di Singh135 - Opera propria (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia

Scienza