Diferența dintre miRNA și siARN

Principala diferență - miRNA vs siRNA

miRNA și siARN sunt două tipuri de ARN care nu sunt codificate care sunt implicate în reglarea genei. De asemenea, ele servesc ca o nouă clasă de agenți terapeutici în tratamentul cancerelor și infecțiilor. Ambele miRNA și siARN sunt molecule de ARN scurte, duplex, exercitând efecte de tăiere a genei prin direcționarea ARN mesager (mRNA) la nivelul posttranscripțional. Deși funcția lor este similară în tăcerea genelor, mecanismele de acțiune și aplicațiile clinice sunt diferite una de cealaltă. principala diferență între miARNA și SIRNA este asta miARN poate acționa asupra mai multor obiective ARNm, dar sIRNA acționează numai asupra unei singure ținte ARNm, care este foarte specifică tipului de siARN. Astfel, abordările terapeutice ale miRNA și siRNA sunt, de asemenea, diferite unul față de celălalt.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este miRNA?
      - Definiție, Funcții, Funcție
2. Ce este siRNA
      - Definiție, Funcții, Funcție
3. Care sunt asemănările dintre miRNA și siARN
      - Schița caracteristicilor comune
4. Care este diferența dintre miRNA și siARN
      - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: AGO2, Dicer, Silencing Gene, MicroRNA (miRNA), pri-miRNA, RISC, Interferenta ARN (ARNi)

Ce este miRNA?

microRNA (miRNA) este o moleculă de ARN scurt, monocatenar, care cuprinde 19-25 nucleotide. Prima miARN a fost descoperită în C. Elegans în 1993. miRNA este o clasă de ARN mic de interferență, care inhibă expresia genei la nivelul post-transcripțional. Transcrierea genei miRNA se face prin polimeraza ARN pentru a produce miRNA primar (pri-miRNA). pri-Mirna este acoperit cu 5 ', poliadenilat la capătul său 3' și formează o structură cu buclă dublă catenară. Aceste molecule pri-miARNA sunt scindate de un complex microprocesor, formând miRNA precursor (pre-miRNA). Moleculele duplex ale pre-miRNA cuprind 70-100 nucleotide. Exportin 5 proteine transportă molecule pre-miARNA în citoplasmă din nucleu pentru prelucrare ulterioară în miRNA de către proteine Dicer. Prin urmare, miARN este un duplex ARN, cuprinzând 18-25 nucleotide. Proteinele Dicer sunt un tip specializat de enzimă asemănătoare cu RNase III.

Figura 1: Formarea și funcția miRNA

Asocierea miRNA cu proteina complexa de silentiozare indusa de ARN (RISC) formeaza un complex numit miRISC. Partea sensibilă a miRNA este lansată la complexul miRISC. Apoi, ARNm-urile cu secvențele complementare ale catenei ARN antisens din complexul miRISC sunt selectate prin perechea de bază complementară parțială. Această legare a complexului miRISC cu ARNm țintă poate reprima translația, degrada molecula de mRNA sau scindează molecula ARNm.

Ce este siRNA

mic ARN interferant (siRNA) este un alt tip de ARN duplex scurt, care silentiaza expresia genei prin scindarea ARNm. SIRNA a fost, de asemenea, descoperită pentru prima dată în C. Elegans într-un proces numit interferență ARN (ARNi) de inhibare genetică eficientă de către ARN exogen. Moleculele ARN dublu catenar (dsRNA) pot fi generate în interiorul celulei prin transcripția genelor celulare, infectarea agenților patogeni sau introducerea artificială. Acest dsARN este scindat de proteinele Dicer în dsARN-uri mici, cunoscute ca siRNA. Aceste sIRN-uri sunt lungi de 21-23 nucleotide cu două prelungiri de nucleotide la capătul 3 '. SIRNA din citoplasmă este asociată cu proteine RISC și lanțul sens al moleculei siARN este scindat de o componentă endonuclează denumită componentă argonată 2 (AGO2) a RISC. Molecula ARNm relevantă este recunoscută de firul ARN antisens al sIRNA, care este încă atașat la proteina RISC. Scindarea moleculei de ARNm țintă se face prin componenta AGO2.

Figura 2: Tacerea genei prin siRNA

Deoarece siRNA poate viza numai o molecula specifica a ARNm, se poate realiza o silentiozare expresiva a expresiei genei prin siARN. Mai mult, deoarece sIRN este absent în mod natural la mamifere, acesta poate fi utilizat ca agent terapeutic specific.

Asemănări între miRNA și siARN

Ambele miRNA și siARN sunt molecule scurte de ARN duplex.
Ambele miRNA și siARN sunt tipuri de ARN necodificator implicat în reglarea genei
Ambele tipuri de ARN exercită efecte de tăiere a genei prin direcționarea ARN mesager la nivelul posttranscripțional.
Ambele servesc ca o nouă clasă de agenți terapeutici în tratamentul cancerelor și infecțiilor.

Diferența dintre miRNA și siARN

Definiție

Mirna: MiRNA este un segment scurt de ARN care suprimă exprimarea genei prin legarea la segmentele complementare ale ARN-ului mesager.

SIRNA: SIRNA este un segment scurt de ARN care operează în calea interferenței ARN (RNAi).

Apariţie

Mirna: MiRNA se găsește în animale și plante.

SIRNA: SIRNA se găsește în animale și plante mai mici, dar nu la mamifere.

Structura

Mirna: miRNA este o moleculă monocatenară cu lungimea de 18-25 nucleotide, cu două nucleotide peste capăt la capătul 3 '.

SIRNA: siRNA este o moleculă duplex cu lungimea de 21-23 nucleotide, cu două nucleotide în exces la capătul 3 '.

Înainte de procesarea Dicer

Mirna: Înainte de prelucrarea dicarului, miARN este în forma sa miRNA precursor, care conține 70-100 nucleotide cu neconcordanțe împrăștiate. Pre-miARNA există într-o structură de buclă de păr.

SIRNA: Înainte de prelucrarea dicer, siARN este o moleculă de ARN dublu catenar, care conține 30-100 nucleotide.

complementaritatii

Mirna: MiRNA este parțial complementară la ARNm. Acesta vizează în principal regiunile netranslatate ale miRNA.

SIRNA: SIRNA este complet complementară la ARNm țintă.

Număr de obiective ARNm

Mirna: MiRNA este capabilă să vizeze în același timp peste 100 de tipuri de ARNm.

SIRNA: SIRNA este capabilă să vizeze numai un tip de ARNm.

Mecanismul reglementării genetice

Mirna: MiRNA reprimă traducerea prin degradarea ARNm. Scindarea endonucleolitică apare rar în miARN când se constată o rată ridicată de complementaritate în țintă.

SIRNA: SIRNA reglează expresia genei prin scindare endonucleolitică.

Regulament

Mirna: MiRNA reglează aceleași gene de la care miRNA este transcris, precum și multe alte gene.

SIRNA: SIRNA reglează numai genele din care este transcrisă siARNA.

Aplicații clinice

Mirna: MiRNA servește drept țintă de medicament, agent terapeutic sau instrument de diagnosticare și biomarker.

SIRNA: SIRNA servește ca agent terapeutic.

Concluzie

MiRNA și siARN sunt cele două tipuri de ARN necodare, care sunt implicate în reglarea expresiei genei. Ambele miARN și siARN sunt molecule de ARN dublu catenar. Ambele tipuri de ARN suferă mecanisme similare de tăiere a genei printr-un proces cunoscut sub numele de interferență ARN. Cu toate acestea, miARN este capabil să vizeze mai multe tipuri de ARN, deoarece secvența miRNA este complementară regiunilor netranslatate ale unui ARNm. Pe de altă parte, siARN este capabil să vizeze numai un tip de ARNm selectat. Prin urmare, principala diferență între miARN și siARN este specificitatea fiecărui tip de ARN în interferența ARN.

Referinţă:

1. "Introducere în MiRNA (micro ARN)" Sigma-Aldrich. N.p., n.d. Web. Disponibil aici. 24 iulie 2017.
2. "Aplicații SiRNA". Aplicații - siRNA | GE Dharmacon. N.p., n.d. Web. Disponibil aici. 24 iulie 2017.
3. "SiRNA versus miRNA ca terapie pentru tachinarea genei" ScienceDirect. N.p., n.d. Web. Disponibil aici. 24 iulie 2017.

Datorită fotografiei:

1. "MiRNA" de Kelvinsong - Muncă proprie (CC BY 3.0) prin Wikimedia Commons
2. "Mecanismul SiRNA.2" De Singh135 - Muncă proprie (CC BY-SA 4.0) prin Wikimedia Commons

Ştiinţă