Kleine interferierende RNAs (siRNA)

Kleine interferierende RNAs oder siRNAs sind nicht-kodierende RNAs, die etwa 22 Nukleotide lang sind und die mRNA-Synthese und -Stabilität regulieren.

siRNA kann durch DNA-Transkription aus dem Zellinneren stammen, aus viraler RNA verarbeitet werden oder von Wissenschaftlern zu experimentellen Zwecken hinzugefügt werden.

siRNAs werden aus langer doppelsträngiger RNA prozessiert. Diese RNA wird mit Hilfe einer Endonuklease, Dicer, in mehrere kurze siRNAs gespalten.

Jede siRNA bindet dann zusammen mit anderen Proteinen an Argonaute, was zur Bildung des RNA-induzierten Silencing-Komplexes (RISC) führt.

Bei RISC wird der RNA-Leitstrang von seinem komplementären Strang getrennt und verbleibt im Komplex, so dass er sich dann mit der Ziel-mRNA paaren kann. Anschließend wird die Ziel-mRNA mit Hilfe von Argonaute gespalten und anschließend im Zytoplasma abgebaut.

RNA-basierte Viren dringen während ihres Lebenszyklus in eine Wirtszelle ein und produzieren doppelsträngige RNA. Diese RNA wird von Dicer erkannt und zu siRNA verarbeitet. Diese siRNAs helfen bei der Bekämpfung von Virusinfektionen, indem sie den Abbau viraler mRNA fördern.

Im Zellkern kodieren Zentromer-assoziierte DNA-Wiederholungen Transkripte, die von Dicer verarbeitet werden, um bestimmte Arten von siRNA herzustellen. Im Gegensatz zu zytoplasmatischen siRNA hemmen sie die mRNA-Synthese und fördern die Heterochromatinbildung, die die Transkription regulieren kann.

Diese siRNAs binden an mehrere Proteine, einschließlich Argonaute, und bilden den RNA-induzierten transkriptionellen Silencing-Komplex (RITS).

Die siRNA leitet RITS an eine aktive Transkriptionsstelle, wo sie an die entstehende mRNA bindet. Diese Bindung führt dann zur Rekrutierung zusätzlicher Proteine, die nahe gelegene Histonproteine modifizieren und die Heterochromatinbildung fördern.

Dies macht spezifische Gene unzugänglich, hemmt die Initiierung der Transkription in der Zielregion und schaltet Transposons aus.