siRNA, che sta per piccolo acido ribonucleico interferente, è una classe di molecole di RNA a doppio filamento. A volte è noto come RNA interferente breve o RNA silenziante.
I piccoli RNA interferenti (siRNA) sono piccoli pezzi di RNA a doppio filamento (ds), generalmente lunghi circa 21 nucleotidi, con sporgenze di 3 '(pronunciate a tre primi) (due nucleotidi) ad ogni estremità che possono essere usati per "interferire" con la traduzione delle proteine legandosi e promuovendo la degradazione dell'RNA messaggero (mRNA) a specifici sequenze.
Funzione siRNA
Prima di immergersi in ciò che è esattamente siRNA (da non confondere miRNA), è importante conoscere la funzione degli RNA. L'acido ribonucleico (RNA) è un acido nucleico presente in tutto cellule viventi e agisce come un messaggero che trasporta istruzioni dal DNA per controllare la sintesi di proteine.
Nei virus, RNA e DNA possono trasportare informazioni.
In tal modo, i siRNA impediscono la produzione di proteine specifiche basate sulle sequenze nucleotidiche del loro mRNA corrispondente. Il processo è chiamato interferenza di RNA (RNAi) e può anche essere indicato come silenziamento di siRNA o knockdown di siRNA.
Da dove vengono
si ritiene che i siRNA provengano da filamenti più lunghi di crescita esogena o provenienti dall'esterno di un organismo (l'RNA che viene assorbito dalla cellula e viene sottoposto a ulteriore elaborazione).
L'RNA viene spesso vettori, come virus o trasposoni (un gene che può cambiare posizione all'interno di un genoma). È stato scoperto che questi hanno un ruolo nella difesa antivirale, nella degradazione di mRNA o mRNA prodotti in eccesso per i quali la traduzione è stata interrotta o nella prevenzione della distruzione del DNA genomico da parte dei trasposoni.
Ogni filamento di siRNA ha un gruppo fosfato 5 '(cinque primi) e un gruppo idrossile 3' (OH). Sono prodotti da dsRNA o RNA ad anello tornante che, dopo essere entrato in una cellula, è diviso da un enzima simile a RNase III, chiamato Dicer, usando RNase o enzimi di restrizione.
Il siRNA viene quindi incorporato in un complesso proteico multi-subunità chiamato complesso silenziante indotto dall'RNAi (RISC). Il RISC "cerca" un mRNA bersaglio appropriato, dove il siRNA si svolge e, si ritiene, l'antisenso il filo dirige il degrado del filo complementare dell'mRNA, usando una combinazione di endo- ed esonucleasi enzimi.
Usi medici e terapeutici
Quando una cellula di mammifero si trova di fronte a un RNA a doppio filamento come un siRNA, può confonderlo come sottoprodotto virale e avviare una risposta immunitaria. Inoltre, l'introduzione di un siRNA può causare off-targeting involontario in cui anche altre proteine non minacciose possono essere attaccate e eliminate.
L'introduzione di troppi siRNA nel corpo può provocare eventi non specifici a causa della risposta immunitaria innata attivazione, ma data la capacità di battere qualsiasi gene di interesse, i siRNA hanno il potenziale per molti usi terapeutici.
Molte malattie possono potenzialmente essere trattate inibendo l'espressione genica, modificando chimicamente i siRNA per migliorare le loro proprietà terapeutiche. Alcune proprietà che potrebbero essere migliorate sono:
- Attività migliorata
- Maggiore stabilità sierica e meno off-target
- Diminuzione dell'attivazione immunologica
Pertanto, la progettazione di siRNA sintetico per usi terapeutici è diventata un obiettivo popolare di molte aziende biofarmaceutiche.
Un database dettagliato di tutte queste modifiche chimiche è curato manualmente siRNAmod, un database a cura manuale di siRNA modificati chimicamente e validati sperimentalmente.