Principal diferença - miRNA vs siRNA

miRNA e siRNA são dois tipos de RNA não codificantes que estão envolvidos na regulação gênica. Eles também servem como uma nova classe de agentes terapêuticos no tratamento de cânceres e infecções. Tanto o miRNA quanto o siRNA são moléculas curtas de RNA duplex, exercendo efeitos de silenciamento de genes ao direcionar o RNA mensageiro (mRNA) no nível pós-transcricional. Embora sua função seja semelhante no silenciamento de genes, os mecanismos de ação e as aplicações clínicas são diferentes entre si. o principal diferença entre miRNA e siRNA é que miRNA pode atuar sobre vários alvos de mRNA, mas siRNA atua sobre apenas um único alvo de mRNA, que é muito específico para o tipo de siRNA. Assim, as abordagens terapêuticas de miRNA e siRNA também são diferentes entre si.

Principais áreas cobertas

1. O que é miRNA - Definição, recursos, função 2. O que é siRNA - Definição, recursos, função 3. Quais são as semelhanças entre miRNA e siRNA - Esboço de características comuns 4. Qual é a diferença entre miRNA e siRNA - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: AGO2, Dicer, Silenciamento de genes, MicroRNA (miRNA), pri-miRNA, RISC, RNA de interferência (RNAi), pequeno RNA de interferência (siRNA)

O que é miRNA

o microRNA (miRNA) é uma molécula de RNA de fita simples curta, composta por 19-25 nucleotídeos. O primeiro miRNA foi descoberto em C. Elegans em 1993. miRNA é uma classe de pequenos RNA interferentes, que inibe a expressão gênica no nível pós-transcricional. A transcrição de genes de miRNA é feita pela RNA polimerase para produzir miRNA primário (pri-miRNA). o pri-miRNA é 5 'tampado, poliadenilado em sua extremidade 3' e forma uma estrutura de laço de haste de fita dupla. Essas moléculas de pri-miRNA são clivadas por um complexo de microprocessador, formando o miRNA precursor (pré-miRNA). As moléculas duplex de pré-miRNA compreendem 70-100 nucleotídeos. A proteína Exportin 5 transporta as moléculas de pré-miRNA para o citoplasma a partir do núcleo para posterior processamento em miRNA por proteínas Dicer. Portanto, miRNA é um duplex de RNA, compreendendo de 18-25 nucleotídeos. As proteínas Dicer são um tipo especializado de enzima semelhante à RNase III.

Figura 1: A formação e função do miRNA

A associação do miRNA com a proteína do complexo de silenciamento induzido por RNA (RISC) forma um complexo denominado miRISC. A fita sense do miRNA é liberada no complexo miRISC. Em seguida, os mRNAs com as sequências complementares à fita de RNA antisense no complexo miRISC são selecionados por emparelhamento de base complementar parcial. Esta ligação do complexo miRISC com o mRNA alvo pode reprimir a tradução, degradar a molécula de mRNA ou clivar a molécula de mRNA.

O que é siRNA

o pequeno RNA de interferência (siRNA) é o outro tipo de RNA duplex curto, que silencia a expressão do gene por meio da clivagem do mRNA. O siRNA também foi descoberto pela primeira vez em C. Elegans em um processo chamado interferência de RNA (RNAi) de inibição efetiva do gene por RNA exógeno. Moléculas de RNA de fita dupla (dsRNA) podem ser geradas dentro da célula por transcrição de genes celulares, infectando patógenos ou introdução artificial. Este dsRNA é clivado pelas proteínas Dicer em pequenos dsRNAs conhecidos como siRNA. Esses siRNAs têm 21-23 nucleotídeos de comprimento com duas saliências de nucleotídeos na extremidade 3 '. O siRNA no citoplasma está associado às proteínas RISC e a fita sense da molécula de siRNA é clivada por uma endonuclease chamada argonaute 2 (AGO2), componente do RISC. A molécula de mRNA relevante é reconhecida pela fita de RNA antisense do siRNA, que ainda está ligada à proteína RISC. A clivagem da molécula de mRNA alvo é feita pelo componente AGO2.

Figura 2: Silenciamento de genes por siRNA

Uma vez que o siRNA pode ter como alvo apenas uma molécula de mRNA específica, um silenciamento específico da expressão do gene pode ser alcançado pelo siRNA. Além disso, uma vez que o siRNA está naturalmente ausente em mamíferos, ele pode ser usado como um agente terapêutico específico.

Semelhanças entre miRNA e siRNA

Diferença entre miRNA e siRNA

Definição

miRNA: O miRNA é um segmento curto de RNA que suprime a expressão do gene ligando-se aos segmentos complementares do RNA mensageiro.

siRNA: O siRNA é um segmento curto de RNA que opera na via de interferência de RNA (RNAi).

Ocorrência

miRNA: O miRNA é encontrado em animais e plantas.

siRNA: O siRNA é encontrado em animais e plantas inferiores, mas não em mamíferos.

Estrutura

miRNA: miRNA é uma molécula de fita simples de 18-25 nucleotídeos com dois nucleotídeos pendurados na extremidade 3 '.

siRNA: siRNA é uma molécula de duplex longo de 21-23 nucleotídeos com dois nucleotídeos salientes na extremidade 3 '.

Antes do processamento do Dicer

miRNA: Antes do processamento do dicer, o miRNA está em sua forma de miRNA precursor, contendo 70-100 nucleotídeos com incompatibilidades dispersas. O pré-miRNA existe em uma estrutura de loop hairpin.

siRNA: Antes do processamento de dicer, o siRNA é uma molécula de RNA de fita dupla, contendo 30-100 nucleotídeos.

Complementariedade

miRNA: O miRNA é parcialmente complementar ao mRNA. Tem como alvo principalmente as regiões não traduzidas do miRNA.

siRNA: O siRNA é totalmente complementar ao mRNA alvo.

Número de alvos de mRNA

miRNA: O miRNA é capaz de atingir mais de 100 tipos de mRNA ao mesmo tempo.

siRNA: O siRNA é capaz de atingir apenas um tipo de mRNA.

Mecanismo de Regulação Genética

miRNA: O miRNA reprime a tradução por degradação do mRNA. A clivagem endonucleolítica raramente ocorre no miRNA quando uma alta taxa de complementaridade é encontrada no alvo.

siRNA: O siRNA regula a expressão gênica por clivagem endonucleolítica.

Regulamento

miRNA: O miRNA regula os mesmos genes a partir dos quais o miRNA é transcrito, bem como muitos outros genes.

siRNA: O siRNA regula apenas os genes a partir dos quais o siRNA é transcrito.

Aplicações clínicas

miRNA: O miRNA serve como um alvo de droga, agente terapêutico ou ferramenta de diagnóstico e biomarcador.

siRNA: O siRNA serve como um agente terapêutico.

Conclusão

O miRNA e siRNA são os dois tipos de RNA não codificantes, que estão envolvidos na regulação da expressão gênica. Tanto o miRNA quanto o siRNA são moléculas de RNA de fita dupla. Ambos os tipos de RNA sofrem mecanismos semelhantes de silenciamento de genes por um processo conhecido como interferência de RNA. No entanto, miRNA é capaz de alvejar muitos tipos de RNA, uma vez que a sequência de miRNA é complementar às regiões não traduzidas de um mRNA. Por outro lado, o siRNA é capaz de direcionar apenas um tipo selecionado de mRNA. Portanto, a principal diferença entre miRNA e siRNA é a especificidade de cada tipo de RNA na interferência de RNA.

Referência:

1. “Introdução ao MiRNA (microRNA).” Sigma-Aldrich. N.p., n.d. Rede. Disponivel aqui. 24 de julho de 2017. 2. “Aplicativos SiRNA.” Aplicações - siRNA | GE Dharmacon. N.p., n.d. Rede. Disponivel aqui. 24 de julho de 2017. 3. “SiRNA Versus miRNA as Therapeutics for Gene Silencing.” ScienceDirect. N.p., n.d. Rede. Disponivel aqui. 24 de julho de 2017.

Cortesia de imagem:

1. “MiRNA” de Kelvinsong - Trabalho próprio (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia 2. “Mecanismo de SiRNA.2” Por Singh135 - Trabalho próprio (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia