МікроРНК

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Структура пре-мікроРНК мікроРНК-126

МікроРНК (англ. microRNA, miRNA) — клас некодуючих дволанцюгових молекул РНК, довжиною 21-22 пар нуклеотидів, що беруть участь у регуляції трансляції та деградації мРНК. Особливістю мікроРНК є неповна комплементарність їх взаємодії з цілевою мРНК.[1][2].

Походження[ред.ред. код]

МікроРНК кодуються генами, перші з яких були виявлені у 1993 році у Caenorhabditis elegans.[3]. Еволюційно гени мікроРНК являються похідними мобільних елементів класа MITE (англ. miniature inverted-repeat transposable elements) та виникли з окремих копій транспозонів. Транскрипти MITE завдяки наявності інвертованих повторів та формуванню шпильок клітина розпізнавала та використовувала для пригнічення активності решти копій транспозонів. На сьогодні мікроРНК виявлені у рослинних й у тваринних організмах. Мішенями мікроРНК є значна кількість генів — щонайменше третина генів генома. Раніше вважалось, що мікроРНК наявні лише у багатоклітинних організмах, але, наявність цієї групи молекул виявлена і у одноклітинних еукаріотів, а саме - у зелених водоростей Chlamydomonas reinhardtii. Це свідчить про великий еволюційний вік мікроРНК.

Будова і процесинг[ред.ред. код]

Гени мікроРНК транскрибуються із утворенням довгих транскриптів первинної мікроРНК (англ. primordial miRNA). Ці РНК процесуються у ядрі, внаслідок чого вони перетворюються у пре-мікроРНК — структури у вигляді шпильки довжиною приблизно 70 нуклеотидів. Комплекс процесингу первинного транскрипту в пре-мікроРНК містить фермент із активністю РНКази ІІІ, який називають Drosha, та білок, що зв'язує дволанцюгову РНК — Pasha. Цей комплекс відрізає довгі «хвости» молекули РНК, залишаючи невелику дволанцюгову молекулу зі шпилькою, довжиною 70-90 нуклеотидів - пре-мікроРНК. Після утворення пре-мікроРНК транспортується з ядра в цитоплазму, де від неї відрізується шпилька за допомогою ферменту дайсерDrosophila melanogaster та 'С.elegans для міРНК та мікроРНК існують різні ізоформи ферменту дайсер[4]). Зріла молекула мікроРНК являє собою дволанцюгову молекулу РНК, яка зв'язується із ферментативними RISC комплексом[5]. Відомий також шлях процесингу мікроРНК незалежний від дайсеру. У цьому випадку пре-мікроРНК ріжеться білком аргонавт 2.[6]

Функція[ред.ред. код]

Принципова різниця між міРНК та мікроРНК полягає у тому, що у тварин послідовність мікроРНК не повністю комплементарна до послідовності мРНК-мішені, таким чином мікроРНК можуть інгібувати трансляцію із кількох різних мРНК, що містять схожі послідовності (у рослин як мікроРНК так і міРНК зазвичай повністю комплементарні до РНК-мішені). МікроРНК приєднуються до 3'-UTR (3'-кінцевої ділянки, що не транслюється) мРНК і викликають дестабілізацію комплексу ініціації трансляції на 5'-UTR[7].

МікроРНК відіграють важливу роль у пригніченні експресії інших генів та у регуляції розвитку, особливо у визначенні часу морфогенезу та підтриманні недиференційованих або не повністю диференційованих типів клітин, таких як стовбурові клітини.

Примітки[ред.ред. код]

  1. Wang QL, Li ZH The functions of microRNAs in plants // Front. Biosci., 12 (2007) С. 3975–82. — PMID:17485351.
  2. Zhao Y, Srivastava D A developmental view of microRNA function // Trends Biochem. Sci., 32 (2007) (4) С. 189–97. — DOI:10.1016/j.tibs.2007.02.006. — PMID:17350266.
  3. The microRNAs of Caenorhabditis elegans http://cseweb.ucsd.edu/classes/wi05/cse206b/pub/burge_MiRscan.pdf
  4. Lee Y, Nakahara K, Pham J, Kim K, He Z, Sontheimer E, Carthew R Distinct roles for Drosophila Dicer-1 and Dicer-2 in the siRNA/miRNA silencing pathways // Cell, 117 (2004) (1) С. 69–81. — DOI:10.1016/S0092-8674(04)00261-2. — PMID:15066283.
  5. Gregory R, Chendrimada T, Shiekhattar R MicroRNA biogenesis: isolation and characterization of the microprocessor complex // Methods Mol Biol, 342 (2006) С. 33–47. — DOI:10.1385/1-59745-123-1:33. — PMID:16957365.
  6. Cheloufi S, Dos Santos CO, Chong MM, Hannon GJ A dicer-independent miRNA biogenesis pathway that requires Ago catalysis // Nature. — 2010. — В. doi:10.1038/nature09092. — С. Published Online April 27, 2010.
  7. Pillai RS, Bhattacharyya SN, Filipowicz W Repression of protein synthesis by miRNAs: how many mechanisms? // Trends Cell Biol, 17 (2007) (3) С. 118–26. — DOI:10.1016/j.tcb.2006.12.007. — PMID:17197185.

Джерела[ред.ред. код]

Сахарин Це незавершена стаття з молекулярної біології.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.