剛接觸RNA干擾的新手有可能不清楚siRNA和shRNA的區(qū)別和適用情況，即使看了文獻(xiàn)，可能也是知其然不知其所以然，今天就來(lái)聊聊兩者的區(qū)別，幫助大家在實(shí)驗(yàn)中選擇更合適的干擾工具。介紹siRNA和shRNA之前先了解一下RNA干擾技術(shù)吧。

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什么是RNA干擾

RNA干擾（RNAi）是有效沉默或抑制目標(biāo)基因表達(dá)的過(guò)程，該過(guò)程通過(guò)雙鏈RNA（dsRNA）使得目標(biāo)基因相應(yīng)的mRNA選擇性失活來(lái)實(shí)現(xiàn)的。RNA干擾由轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中的雙鏈RNA激活。沉默機(jī)制可導(dǎo)致由小干擾RNA（siRNA）或短發(fā)夾RNA（shRNA）誘導(dǎo)實(shí)現(xiàn)靶mRNA的降解，或者通過(guò)小RNA（miRNA）誘導(dǎo)特定mRNA翻譯的抑制。

siRNA和shRNA雖然都可用于基因干擾，但作用機(jī)制不完全相同，接下來(lái)詳細(xì)講講兩者的作用機(jī)制。

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圖1 siRNA與shRNA的結(jié)構(gòu)[1]

（A）siRNAs是雙鏈RNA，在3‘端有兩個(gè)堿基的游離。（B）shRNA由正義鏈和反義鏈通過(guò)環(huán)狀序列隔開(kāi)共同組成。（C）shRNA 構(gòu)建用于插入表達(dá)載體。

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siRNA作用機(jī)制

siRNA是直接化學(xué)合成的雙鏈小干擾RNA，通常在細(xì)胞質(zhì)中聚集。siRNA片段進(jìn)入細(xì)胞后與RISC結(jié)合，RISC由Argonaute-2（Ago-2）、Dicer和TAR-RNA-結(jié)合蛋白（TRBP）組成。然后RNA的兩條鏈分開(kāi)，其中一條鏈從復(fù)合物上分離。5'端雙鏈穩(wěn)定性最低的那條鏈被選擇出來(lái)，穩(wěn)定性較高的并入沉默復(fù)合物中。

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shRNA作用機(jī)制

shRNA通常需要借助細(xì)菌或病毒載體導(dǎo)入靶細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)，在某些情況下，載體可以穩(wěn)定地整合到基因組中。根據(jù)驅(qū)動(dòng)表達(dá)的啟動(dòng)子的不同，shRNA可被RNA聚合酶II或者III催化轉(zhuǎn)錄。在被Exportin-5轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)之前，這些初始的前體結(jié)構(gòu)需要首先用Drosha及其雙鏈RNA結(jié)合伴侶DGCR8加工形成pre-shRNA。pre-shRNA隨后被Dicer和TRBP/PACT酶切，去除發(fā)卡結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生在兩個(gè)3‘末端帶有兩個(gè)游離堿基的21-23nt的雙鏈siRNA。隨后，有活性的siRNA被整合到沉默復(fù)合物上，這一過(guò)程與siRNA作用機(jī)制相同。

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圖2 RNAi介導(dǎo)的基因沉默機(jī)制[1]

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siRNA和shRNA的區(qū)別

簡(jiǎn)而言之，siRNA 是化學(xué)合成的小干擾 RNA，而 shRNA 是克隆構(gòu)建所得，具有莖環(huán)結(jié)構(gòu)。

siRNA 是直接合成針對(duì)靶基因的 siRNA，通過(guò)轉(zhuǎn)染的方法使之進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，參與到 RNAi 途徑，發(fā)揮使靶基因沉默的效應(yīng)。

shRNA 是構(gòu)建的 shRNA 質(zhì)粒表達(dá)載體或者是病毒載體病毒包裝后，通過(guò)直接轉(zhuǎn)染或者感染，利用細(xì)胞內(nèi)的 Dicer 酶，生成相應(yīng)的 siRNA，發(fā)揮 RNAi 作用。

下表列舉了兩者在穩(wěn)定性、作用時(shí)間和轉(zhuǎn)染方式的區(qū)別，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇合適的干擾工具。

若有RNA轉(zhuǎn)染試劑的需求或RNAi干擾實(shí)驗(yàn)方面有疑問(wèn)，歡迎咨詢漢恒生物！

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參考文獻(xiàn)

[1]EP O’Keefe. siRNAs and shRNAs: Tools for Protein Knockdown by Gene Silencing[J]. Materials & Methods, 2018, 3.