shRNA ընդդեմ siRNA
ՌՆԹ-ի միջամտության (RNAi) գործընթացում թիրախ գենի էքսպրեսիան տապալվում է բարձր յուրահատկությամբ և ընտրողականությամբ: RNAi-ն բնական պրոցես է, և այն ներառում է փոքր միջամտող ՌՆԹ (siRNA) և կարճ վարսահարդարիչ ՌՆԹ (shRNA) և երկֆունկցիոնալ shRNA: Ներկայումս RNAi-ն լայնորեն օգտագործվում է որպես անհատականացված քաղցկեղի թերապիայի գործիք: RNAi-ի կիրառումը հիմնականում կատարվում է քիմիապես սինթեզված երկկողմանի siRNA և վեկտորի վրա հիմնված shRNA մոլեկուլներով: Չնայած այս երկու մոլեկուլներն ունեն նմանատիպ ֆունկցիոնալ արդյունքներ, դրանք տարբերվում են իրենց կառուցվածքով. Այսպիսով, գործողության մոլեկուլային մեխանիզմները, ՌՆԹ-ի ուղիները և այս երկու մոլեկուլների ոչ նպատակային ազդեցությունները նույնպես տարբերվում են:
shRNA
shRNA-ն ՌՆԹ-ի փոքր մոլեկուլի հաջորդականություն է, որը կատարում է մազակալի ամուր պտույտ, որը կարող է օգտագործվել RNAi-ի ժամանակ թիրախ գենի արտահայտությունը լռեցնելու համար: ՇՌՆԹ-ի արտահայտումն իրականացվում է վեկտորի միջոցով, որը կարող է լինել կամ վիրուս կամ բակտերիա կամ պլազմիդների առաքում: Դրանք սինթեզվում են բջիջների միջուկում և տեղափոխվում ցիտոպլազմա՝ հետագա գործընթացների համար։ Այս մոլեկուլներն ունեն miRNA-ի հասունացման նմանատիպ ուղիներ. Այսպիսով, miRNA-ի սինթեզը հիմք է ստեղծել shRNA սինթեզը հասկանալու համար: ՌՆԹ պոլիմերազ II կամ III-ը կարող է տառադարձել shRNA-ն ՌՆԹ պոլիմերազ II կամ III խթանիչների միջոցով: ShRNA-ների օգտագործման առավելությունն այն է, որ դրանք ունեն համեմատաբար ցածր քայքայման և շրջանառության արագություն: Թերությունն այն է, որ դրա համար անհրաժեշտ է արտահայտման վեկտոր, որը կարող է անվտանգության որոշ խնդիրներ առաջացնել:
siRNA
siRNA-ները երկշղթա ՌՆԹ մոլեկուլներ են, որոնք կազմված են 20-25 բազային զույգ երկարությամբ: Դրանք օգտագործվում են գեների ճնշելու համար՝ լռեցնելով ցանկացած գեն, որն ունի լրացուցիչ նուկլեոտիդային հաջորդականություն RNAi ուղու վրա:SiRNA-ի տրանսֆեկցիայով գենի նոկաունացումը հաճախ անհաջող է անցողիկ էֆեկտի պատճառով. հատկապես արագ բաժանվող բջիջներում և ճնշումն ավելի երկար չի տևում: Այս խնդիրը հաղթահարելու համար siRNA-ն փոփոխվում է՝ ներդնելով կարճ վարսահարդարիչ կառուցվածք: Այս փոփոխված մոլեկուլն այնուհետև հայտնի է որպես shRNA: shRNA-ն պետք է վերածվի siRNA-ի Dicer-ի կողմից, որպեսզի շարունակի իր բնականոն գործառույթը:
Ո՞րն է տարբերությունը shRNA-ի և siRNA-ի միջև:
• Ի տարբերություն siRNA-ի, shRNA-ն ունի լրացուցիչ մազակալի կառուցվածք: shRNA-ն siRNA-ի փոփոխված տարբերակն է:
• shRNA-ն պահանջում է արտահայտման վեկտոր, մինչդեռ siRNA-ն ոչ:
• shRNA-ն կարող է օգտագործվել երկարաժամկետ նոկդաունի համար, մինչդեռ siRNA-ն կարող է օգտագործվել միայն գեների կարճաժամկետ նոկդաունի համար:
• Ի տարբերություն siRNA-ի գենային ընկճման, shRNA-ի ճնշումը երկարատև է, և եթե այն տեղադրվի համապատասխան վիրուսային վեկտորի միջոցով, այն կարող է առաջացնել գենի խլացման մշտական ազդեցություն:
• Dicer-ը պահանջվում է shRNA-ն ետ վերածելու siRNA մոլեկուլի, որպեսզի կատարի իր նորմալ գործառույթները:
