SiRNA oder kleine interferierende Ribonukleinsäure ist eine Art von RNA, die an einer Reihe von biologischen Prozessen beteiligt ist, insbesondere an der RNA-Interferenz. RNA-Interferenz ist ein regulatorischer Prozess, der verwendet wird, um die Expression einiger Gene zu kontrollieren und zu begrenzen. Während die meisten RNAs einzelsträngig sind, besteht siRNA aus zwei komplementären Nukleotidsträngen ähnlich denen in der DNA, der primären biologischen Einheit für die Speicherung der genetischen Information. Ein Strang der doppelsträngigen RNA kann an Messenger-RNA binden, um deren Rolle bei der Proteinsynthese zu hemmen, wodurch die Expression eines bestimmten Gens eingeschränkt wird. Kleine interferierende RNA wird manchmal alternativ als Silencing oder kurze interferierende RNA bezeichnet.
SiRNA ist hauptsächlich am Regulationsprozess der RNA-Interferenz beteiligt. Lange, doppelsträngige RNA-Stränge werden von einem Enzym namens Dicer in viel kürzere Stränge zerlegt. Die beiden Stränge trennen sich dann; einer wird abgebaut, während der andere in einen RNA-induzierten Silencing-Komplex aus einer Auswahl verschiedener Proteine und dem einzelnen siRNA-Strang, dem sogenannten Leitstrang, integriert wird. Der Leitstrang wird verwendet, um den spezifischen RNA-Strang zu erkennen, in den der Komplex eingreifen soll, oder „Stille“. Der Proteinkomplex spaltet den anvisierten RNA-Strang und verhindert so, dass er in ein Protein übersetzt wird.
Die durch siRNA gesteuerte RNA-Interferenz ist ein wichtiges Werkzeug, das in vielen verschiedenen Biologielabors verwendet wird, da es in der Lage ist, die Expression bestimmter Gene gezielt zu unterdrücken und zu unterdrücken. Forscher sehen sich jedoch vielen Problemen gegenüber, wenn sie die RNA-Interferenz als effektive Forschungsmethode implementieren. Die kurzen siRNA-Stränge binden manchmal unvollständig an die falschen RNA-Sequenzen, sodass die unspezifische Bindung manchmal ein Problem darstellt. Darüber hinaus wirken viele verschiedene Viren durch doppelsträngige RNA, sodass das Immunsystem eines Organismus siRNA als Bedrohung erkennen und eine Immunantwort dagegen starten kann. Ungeachtet dieser Probleme ist es den Forschern gelungen, die Expression eines bestimmten Gens durch RNA-Interferenz erheblich zu reduzieren, um die genaue Funktion des betreffenden Gens zu bestimmen.
Das Immunsystem verschiedener Organismen, darunter Pflanzen, Säugetiere und Insekten, ist tatsächlich bis zu einem gewissen Grad auf RNA-Interferenzen angewiesen. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Organismus eine Virusinfektion bekämpfen muss. Der RNA-induzierte Silencing-Komplex kann virale RNA angreifen und deaktivieren, um zu verhindern, dass sie den Wirtsorganismus schädigt. Während die Rolle von siRNA und RNA-Interferenz in Pflanzen und einigen anderen Organismen gut verstanden ist, ist das genaue Ausmaß der Beteiligung von RNA am Immunsystem von Säugetieren noch wenig bekannt.