siRNA與shRNA

RNA干(gan)擾是(shi)一種能(neng)特異性(xing)、選擇(ze)性(xing)破壞靶基因表達的(de)過程。介(jie)導RNA干(gan)擾效應(ying)的(de)方法包括化學合成(cheng)的(de)雙鏈小干(gan)擾RNA（siRNA）、基于載(zai)體(ti)的(de)短(duan)發夾(jia)RNA（shRNA）等。雖然siRNA和shRNA可以實現(xian)相似的(de)功能(neng)結果，但本質上是(shi)不同的(de)分子，一起來了(le)解一下吧~

siRNA

siRNA是(shi)一種小的(de)雙鏈RNA分(fen)子（~21-25 nt），由Dicer酶（RNAaseⅢ家族(zu)中對雙鏈RNA具有(you)特異性的(de)酶）加工(gong)而成(cheng)。siRNA是(shi)RISC的(de)主要成(cheng)員(yuan)，激發與之互(hu)補的(de)目標mRNA的(de)沉默。

siRNA的結構示意圖

具有如下特點∶1.生成需要(yao)Argonaute家(jia)族蛋白存(cun)(cun)在。2.siRNA一般是人工(gong)體(ti)外合成的(de)(de)(de)，通過轉(zhuan)(zhuan)染進入人體(ti)內(nei)，是RNA干涉(she)的(de)(de)(de)中(zhong)間(jian)產(chan)物(wu)；植物(wu)體(ti)內(nei)也存(cun)(cun)在內(nei)源的(de)(de)(de)siRNA。3. 結構(gou)上(shang)，siRNA是雙鏈RNA。4.在作用位(wei)置上(shang)，siRNA可作用于(yu)mRNA的(de)(de)(de)任何部位(wei)，并與mRNA完全互補(bu)。5.在作用方(fang)式上(shang)，siRNA只能導致靶標基因的(de)(de)(de)降解，即為轉(zhuan)(zhuan)錄水平后調(diao)控。

siRNA介導的RNA干擾通路

在(zai)哺乳動物中，Dicer酶與雙鏈Tat - RNA結(jie)合蛋(dan)白(bai)(TRBP)或PACT (PKR激活(huo)蛋(dan)白(bai))相互作用(yong)，介導RNA干擾和(he)miRNA處理(li)。TRBP和(he)PACT在(zai)結(jie)構上相關，但對RNA依(yi)賴(lai)性(xing)蛋(dan)白(bai)激酶(PKR)發(fa)揮(hui)相反的調(diao)節(jie)作用(yong)。

siRNA進(jin)入細胞(bao)質后(hou)，或(huo)是(shi)直接裝載到(dao)(dao)RISC上(shang)，或(huo)是(shi)進(jin)入Dicer酶介導的干(gan)擾過程(cheng)。激(ji)活的RISC通過堿基配對定位到(dao)(dao)同源mRNA轉錄本上(shang)，并在(zai)距離siRNA 3’端12 nt的位置切(qie)割mRNA。

化學合(he)成(cheng)的siRNA具有(you)操作簡便、轉染效率高、對細胞(bao)或組織的毒副(fu)作用小(xiao)、可大(da)規模制備等優點，特別(bie)適用于(yu)基因靶位(wei)點不確定情況下，進行siRNA有(you)效片段(duan)的篩(shai)選。

shRNA

shRNA是可(ke)以克隆至(zhi)表達(da)載體(ti)并表達(da)雙鏈siRNA的(de)(de)RNA分子(zi)，包括兩個短反(fan)向重復序列(lie)，中(zhong)間由一莖環序列(lie)分隔，形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)發(fa)夾結構，由polⅢ啟動子(zi)控制(zhi)。相對于siRNA，shRNA在細(xi)胞核中(zhong)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)，進(jin)一步加工(gong)并運輸到細(xi)胞質(zhi)中(zhong)，然后進(jin)入RISC發(fa)揮活性。miRNA的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)與成(cheng)(cheng)(cheng)熟研(yan)究(jiu)為shRNA的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)，特別是基于miR-30的(de)(de)shRNA的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)提供(gong)了基礎。

shRNA的結構示意圖

shRNA介導的RNA干擾通路

shRNA表(biao)達載體進(jin)入細(xi)胞質(zhi)后，需(xu)要(yao)轉運(yun)到(dao)細(xi)胞核中進(jin)行轉錄(lu)。初級轉錄(lu)本（Pri-shRNA）由Drosha/DGCR8復合(he)(he)物(wu)處理形(xing)成(cheng)(cheng)pre-shRNA。Pre-shRNA被運(yun)輸到(dao)細(xi)胞質(zhi)中，裝載到(dao)Dicer/TRBP/PACT復合(he)(he)物(wu)上，隨(sui)后被進(jin)一(yi)步加工成(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)熟(shu)(shu)的shRNA。成(cheng)(cheng)熟(shu)(shu)shRNA與(yu)含有RISC的Argonaute蛋白相(xiang)關，介導mRNA的切割和降解或處理小體（P-bodies）的翻(fan)譯抑(yi)制，行使RNA干(gan)擾功能。

shRNA 表達載體：

①shRNA質粒表(biao)達載體，轉染細胞后轉錄生(sheng)(sheng)成shRNA，利用細胞內的Dicer酶，生(sheng)(sheng)成相(xiang)應的siRNA，發揮RNAi作用。

②shRNA病(bing)毒表達載(zai)體(ti)(ti)，常(chang)用的病(bing)毒載(zai)體(ti)(ti)有腺病(bing)毒載(zai)體(ti)(ti)、腺相關病(bing)毒載(zai)體(ti)(ti)、慢病(bing)毒載(zai)體(ti)(ti)等(deng)，機制與質粒載(zai)體(ti)(ti)相似，但轉染細胞的效(xiao)率比較高。

siRNA和shRNA的區別