Small interfering RNA (siRNA):是一種小RNA分子(~21-25核苷酸),,由Dicer(RNAase Ⅲ家族中對雙鏈RNA具有特異性的酶)加工而成。SiRNA是siRISC的主要成員,激發(fā)與之互補(bǔ)的目標(biāo)mRNA的沉默,。
siRNA原理
siRNA是RNAi途徑中的中間產(chǎn)物,是RNAi發(fā)揮效應(yīng)所必需的因子,。siRNA的形成主要由Dicer和Rde-1調(diào)控完成,。由于RNA 病毒入侵、轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)錄,、基因組中反向重復(fù)序列轉(zhuǎn)錄等原因,細(xì)胞中出現(xiàn)了dsRNA,,Rde-1(RNAi缺陷基因-1)編碼的蛋白質(zhì)識別外源dsRNA,當(dāng)dsRNA達(dá)到一定量的時候,,Rde-1引導(dǎo)dsRNA與Rde-1編碼的Dicer(Dicer是一種RNaseIII 活性核酸內(nèi)切酶,,具有四個結(jié)構(gòu)域:Argonaute家族的PAZ結(jié)構(gòu)域,III型RNA酶活性區(qū)域,,dsRNA結(jié)合區(qū)域以及DEAH/DEXHRNA解旋酶活性區(qū))結(jié)合,,形成酶-dsRNA復(fù)合體。在Dicer酶的作用下,,細(xì)胞中的單鏈靶mRNA(與dsRNA具有同源序列)與dsRNA的正義鏈互換,,原來dsRNA中的正義鏈被mRNA代替而從酶-dsRNA復(fù)合物中釋放出來,然后,,在ATP的參與下,,細(xì)胞中存在的一種RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合體RNA-induced silencing complex (RISC,由核酸內(nèi)切酶,、核酸外切酶,、解旋酶等構(gòu)成,作用是對靶mRNA進(jìn)行識別和切割)利用結(jié)合在其上的核酸內(nèi)切酶的活性來切割dsRNA上處于原來正義鏈位置的靶mRNA分子中與dsRNA反義鏈互補(bǔ)的區(qū)域,,形成21-23nt的dsRNA小片段,,這些小片段即為siRNA。RNAi干涉的關(guān)鍵步驟是組裝RISC和合成介導(dǎo)特異性反應(yīng)的siRNA蛋白,。siRNA并入RISC中,,然后與靶標(biāo)基因編碼區(qū)或UTR區(qū)完全配對,降解靶標(biāo)基因,,因此說siRNA只降解與其序列互補(bǔ)配對的mRNA,。其調(diào)控的機(jī)制是通過互補(bǔ)配對而沉默相應(yīng)靶位基因的表達(dá),,所以是一種典型的負(fù)調(diào)控機(jī)制。siRNA識別靶序列是有高度特異性的,,因?yàn)榻到馐紫仍谙鄬τ趕iRNA來說的中央位置發(fā)生,,所以這些中央的堿基位點(diǎn)就顯得極為重要,一旦發(fā)生錯配就會嚴(yán)重抑制RNAi的效應(yīng),。
siRNA特點(diǎn):
1. 長度約在22nt左右,。
2. 依賴Dicer酶的加工,是Dicer的產(chǎn)物,,所以具有Dicer產(chǎn)物的特點(diǎn),。
3. 生成需要Argonaute家族蛋白存在。
4. 是RISC組分,。
5. siRNA合成是由雙鏈的RNA或RNA前體形成的,。
6. siRNA是人工體外合成的,通過轉(zhuǎn)染進(jìn)入人體內(nèi),,是RNA干涉的中間產(chǎn)物,。
7. 結(jié)構(gòu)上, siRNA是雙鏈RNA,。
8. 在Dicer酶的加工過程中,, siRNA對稱地來源于雙鏈RNA的前體的兩側(cè)臂。
9. 在作用位置上,, siRNA可作用于mRNA的任何部位,。
10. 在作用方式上, siRNA只能導(dǎo)致靶標(biāo)基因的降解,,即為轉(zhuǎn)錄水平后調(diào)控,。
11. siRNA不參與生物生長,是RNAi的產(chǎn)物,,原始作用是抑制轉(zhuǎn)座子活性和病毒感染,。