Small interfering RNA

Aufbau der siRNA

Small interfering RNA (kurz siRNA) sind kurze, doppelsträngige Ribonukleinsäure-Moleküle. Sie codieren kein Protein, spielen aber insbesondere im Rahmen der RNA-Interferenz in den Zellen von Lebewesen mit einem Zellkern (Eukaryoten) eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Aktivität von Genen (Genregulation).

Struktur

Die siRNA besteht aus einem etwa 19 bis 23 Basenpaare umfassenden doppelsträngigen Kern mit jeweils zwei endständig überstehenden Nukleotiden. Das 5'-Ende jedes Strangs ist phoshoryliert, während die 3'-Enden freie Hydroxygruppen tragen.

Biosynthese

Die siRNA wird durch eine Spaltung eines großen doppelsträngigen RNA-Moleküls gebildet. Diese Vorläufer-RNA kann mehrere Hunderte bis Tausende Basenpaare groß sein und fällt beispielsweise bei der Vervielfältigung viraler RNA an. An der Spaltung ist insbesondere das Enzym Dicer, eine sogenannte RNAse vom Typ III, beteiligt.

Anwendung

siRNA wird insbesondere in der Grundlagenforschung zur Aufklärung der noch unbekannten Funktion eines zu untersuchenden bekannten Gens und dessen kodierten Proteins mit Hilfe der RNA-Interferenz genutzt. Durch die gezielte Abschaltung des Gens mit Hilfe von siRNA kann die Funktion des von ihm kodierten Proteins abgeleitet werden. Auch für die umgekehrte Fragestellung, die Suche nach den für eine bekannte Funktion oder ein bestimmtes Merkmal verantwortlichen Genen oder Proteinen, können siRNA-Bibliotheken genutzt werden.

Auch die therapeutische Anwendung von siRNA in der Medizin ist Gegenstand der Forschung. Einige siRNA-basierte potenzielle Arzneistoffe befinden sich in späten Phasen der klinischen Erprobung. Nach dem Scheitern von Bevasiranib, einer stellten mehrere große pharmazeutische Unternehmen, darunter Hoffmann-La Roche, ihre auf siRNA basierenden Entwicklungsprogramme ein.

Literatur

• Siomi H, Siomi MC: On the road to reading the RNA-interference code. In: Nature. 457. Jahrgang, Nr. 7228, Januar 2009, S. 396–404, doi:10.1038/nature07754, PMID 19158785. 
• Jinek M, Doudna JA: A three-dimensional view of the molecular machinery of RNA interference. In: Nature. 457. Jahrgang, Nr. 7228, Januar 2009, S. 405–412, doi:10.1038/nature07755, PMID 19158786. 
• Elbashir S.M., Harborth J., Lendeckel W., Yalcin A., Weber K., Tuschl T.: Duplexes of 21-nucleotide RNAs mediate RNA interference in cultured mammalian cells. In: Nature. 411. Jahrgang, 2001, S. 494–498, PMID 11373684.