siRNA(小幹擾RNA)、shRNA(短發夾RNA)和RNAi(RNA幹擾)是密切相關的概念,指的是細胞利用RNA分子調節基因表達的一種機制。
RNAi是發生在細胞中調節基因表達的一個自然生物過程。
它涉及使用小RNA分子,如siRNAs或microRNAs (miRNAs),有選擇地瞄準並降解攜帶制造蛋白質指令的特定信使RNA (mRNA)分子。這一過程有效地沉默或減少瞭目標基因的表達。
siRNA是一種可以在實驗室中合成的RNA分子,用於誘導細胞中的RNAi。
它通常是一種雙鏈RNA分子,被設計為與特定mRNA分子互補。一旦siRNA被引入細胞,它就會被細胞機制處理成更小的RNA分子,稱為小幹擾RNA(siRNA),然後與目標mRNA結合並觸發其降解,從而減少目標基因的表達。
shRNA是一個單一的RNA分子,它自身折疊形成一個發夾結構。
像siRNA一樣,它可以被設計成與特定的mRNA分子互補。一旦shRNA被引入細胞,它就會被細胞機制處理成類似siRNA的分子,可以與目標mRNA結合並觸發其降解,導致目標基因的表達減少
RNAi幹擾模式
siRNA通常從細胞外傳遞到細胞,shRNA則通常從DNA模板在細胞內表達,該模板通過轉染或病毒轉導被引入細胞。shRNA被細胞機器轉錄成發夾狀的RNA分子,其中包含目標mRNA的有義和反義鏈。然後,發夾結構被細胞機器加工成類似siRNA的分子,能與目標mRNA結合並降解。
siRNA通常在短時間內有效,而shRNA可以穩定地整合到細胞的基因組中,允許長期基因敲除。
shRNA作用機制
雖然siRNA是RNAi研究中常用的工具,但還有其他類型的RNA分子也能誘導RNAi,如微RNA(miRNA)和短發夾RNA(shRNAs)。這些分子與siRNA相似,可用於靶向特定mRNA分子並誘導其降解,但它們的結構和作用機制不同。
siRNA通常用於短期基因敲除實驗,因為它可以直接傳遞到細胞或組織中,並在相對較短的時間內有效。當目標是同時敲除多個基因時,它也很有用,因為可以設計不同的siRNA來針對不同的基因。
shRNA對長期基因敲除實驗很有用,因為它可以穩定地整合到細胞的基因組中,並在較長的時間內表達。當目標是創造穩定的細胞系,減少特定基因的表達,或研究體內基因敲除的效果時,它也很有用。
在傳遞方面,siRNA可以通過各種方法傳遞到細胞,包括轉染、電穿孔或病毒轉導。ShRNA通常通過病毒轉導傳遞,因為這樣可以穩定地整合到基因組中。