دنیای پیچیده زیست‌شناسی مولکولی پر از شگفتی‌هایی است که در مقیاس‌های بسیار کوچک رخ می‌دهند. در این میان، RNA مداخله‌گر کوچک (siRNA) و میکرو RNA (miRNA) دو مولکول حیاتی هستند که نقش مهمی در تنظیم بیان ژن‌ها ایفا می‌کنند. اگرچه این دو مولکول شباهت‌هایی با هم دارند، اما تفاوت‌های کلیدی آن‌ها نیز قابل توجه است.

siRNA، که گاهی اوقات به آن RNA خاموش‌کننده نیز گفته می‌شود، یک مولکول RNA دو رشته‌ای است. این در حالی است که میکرو RNA یک مولکول غیر کدکننده است. نکته حائز اهمیت این است که اسید ریبونوکلئیک (RNA) برای کدگذاری بیولوژیکی و بیان ژن‌ها در تمام موجودات زنده ضروری است.

در ادامه، به بررسی دقیق‌تر این دو مولکول و تفاوت‌های آن‌ها خواهیم پرداخت تا نقش آن‌ها در فرآیندهای حیاتی سلولی را بهتر درک کنیم.

siRNA و miRNA چه هستند؟

برای درک شباهت‌ها و تفاوت‌های ظریف بین siRNA و miRNA، ابتدا باید بدانیم که این مولکول‌ها دقیقا چه هستند. هر دو siRNA و miRNA ابزارهای پروتئومیکس به شمار می‌روند که برای مطالعه جنبه‌های مختلف بیان ژن مورد استفاده قرار می‌گیرند. پروتئومیکس به مطالعه پروتئین‌ها می‌پردازد و در آن، تمام پروتئین‌های یک سلول به طور همزمان بررسی می‌شوند. پیشرفت‌های تکنولوژیکی، انجام چنین مطالعاتی را ممکن ساخته است.

اما آیا siRNA و miRNA شبیه به هم هستند یا با یکدیگر تفاوت دارند؟ پاسخ به این سوال تا حدودی مبهم است و بسته به این که از چه کسی بپرسید، ممکن است متفاوت باشد. برخی منابع بر این باورند که siRNA و miRNA یکسان هستند، در حالی که برخی دیگر آن‌ها را به عنوان موجودیت‌های کاملا جداگانه در نظر می‌گیرند.

این اختلاف نظر به این دلیل به وجود می‌آید که هر دوی این مولکول‌ها به روشی مشابه شکل می‌گیرند. آن‌ها از پیش‌سازهای RNA بزرگ‌تر نشأت می‌گیرند. همچنین، هر دو در سیتوپلاسم توسط آنزیمی به نام Dicer پردازش می‌شوند و سپس به بخشی از کمپلکس پروتئینی RISC تبدیل می‌شوند. آنزیم‌ها پروتئین‌هایی هستند که می‌توانند سرعت واکنش بین مولکول‌های زیستی را افزایش دهند.

تفاوت‌های ظریف بین siRNA و miRNA

فرایند مداخله RNA (RNAi) می‌تواند توسط siRNA یا miRNA تعدیل شود، و تفاوت‌های ظریفی بین این دو وجود دارد. همانطور که اشاره شد، هر دو مولکول در داخل سلول توسط آنزیم Dicer پردازش شده و در کمپلکس RISC گنجانده می‌شوند.

siRNA به عنوان RNA دو رشته‌ای خارجی در نظر گرفته می‌شود که توسط سلول‌ها جذب می‌شود. به عبارت دیگر، از طریق حامل‌ها (vectors) مانند ویروس‌ها وارد سلول می‌شود. حامل‌ها زمانی ایجاد می‌شوند که متخصصان ژنتیک از قطعات DNA برای کلون کردن یک ژن و تولید یک ارگانیسم اصلاح شده ژنتیکی (GMO) استفاده می‌کنند. به DNA مورد استفاده در این فرآیند حامل گفته می‌شود.

در حالی که siRNA به عنوان RNA دو رشته‌ای خارجی در نظر گرفته می‌شود، miRNA تک رشته‌ای است. miRNA از RNA غیرکدکننده درون‌زا نشأت می‌گیرد، به این معنی که در داخل سلول تولید می‌شود. این RNA در داخل اینترون‌های مولکول‌های RNA بزرگتر یافت می‌شود.

تفاوت‌های کلیدی دیگر بین siRNA و miRNA

یکی دیگر از تفاوت‌های مهم بین siRNA و miRNA در نحوه اتصال آن‌ها به هدف mRNA خود است. به طور معمول، siRNA در حیوانات به طور کامل به هدف mRNA خود متصل می‌شود. این اتصال یک تطابق کامل برای توالی است. در مقابل، miRNA می‌تواند ترجمه بسیاری از توالی‌های مختلف mRNA را مهار کند، زیرا جفت‌شدگی آن ناقص است. ترجمه پس از تغییر RNA پیام‌رسان (mRNA) و اتصال آن به یک محل خاص در ریبوزوم رخ می‌دهد. در گیاهان، miRNA تمایل دارد توالی مکمل‌تری داشته باشد، که باعث برش mRNA می‌شود به جای اینکه فقط از سرکوب ترجمه استفاده کند.

siRNA و miRNA هر دو می‌توانند از طریق فرآیندی به نام خاموش‌سازی رونویسی ناشی از RNA (RITS) در اپی‌ژنتیک نقش داشته باشند. اپی‌ژنتیک مطالعه اطلاعات ژنتیکی ارثی است که در آن توالی نوکلئوتیدی DNA تغییر نمی‌کند، اما به صورت نشانه‌های شیمیایی ظاهر می‌شود. این نشانه‌ها پس از همانندسازی به DNA یا پروتئین‌های کروماتین اضافه می‌شوند. به همین ترتیب، هر دو به دلیل نقشی که در کنترل بیان ژن دارند، اهداف مهمی برای استفاده درمانی هستند.