11.8: MicroRNAs

מיקרו-RNA (miRNA) הם RNA קצר ומווסת המשועתק מאזורים לא-מקודדים של אינטרונים של גן או אזורים בין-גניים של דנ"א הנמצאים בין גנים. נדרשים מספר שלבי עיבוד ליצירת miRNA בוגר פעילה ביולוגי. השעתוק הראשוני, הנקרא miRNA ראשוני (pre-mRNA), מזדווג בסיסים עם עצמו ויוצר מבנה לולאת גזע. בתוך הגרעין, אנזים אנדונוקלאז, הנקרא Drosha, מקצר את מבנה לולאת הגבעול לקדם- miRNA בצורת סיכת שיער. לאחר שקצוות ה-Pre-miRNA עברו מתילציה כדי למנוע פירוק, הוא מיוצא מהגרעין אל הציטופלזמה.

בציטופלזמה, אנזים אנדונוקלאז אחר, הנקרא Dicer, חותך את ה- pre-miRNA לדופלקס miRNA באורך 21-24 נוקלאוטידים. לאחר מכן, Dicer מבקע גדיל אחד של הדופלקס, ומשחרר גדיל בודד של miRNA בוגר. ה-miRNA הבוגר נטען לתוך קומפלקס חלבון הנקרא מבנה השתקה מבוסס RNA ( RNA-induced silencing complex – RISC) שה-miRNA מנחה לאחר מכן לאזור המשלים של mRNA הייעודי שלו.

מידת זיווג הבסיסים המשלים בין miRNA לאזור לא מתורגם של mRNA המטרה קובעת את מנגנון השתקת הגנים. השלמה נרחבת או כמעט מושלמת גורמת לפירוק של mRNA, בעוד שזיווג בסיסים מוגבל מעכב את התרגום. בעוד שהשתקה באמצעות פירוק mRNA היא בלתי הפיכה, עיכוב התרגום הפיך מכיוון ש-mRNA יציב יכול לחדש את התרגום לאחר ביטול המדכאים.

שינוי בביטוי או בתפקוד של miRNA נצפה במספר סוגי סרטן. לדוגמה, אובדן של 7 miRNA נצפה בסרטן ריאות, כבד, שד, ערמונית ושחלות. 7 miRNA מעכב את הביטוי של גנים אונקוגנים עם פוטנציאל לגרום לסרטן שמעודדים גדילה, הישרדות והתפשטות תאים. לכן, אובדן של 7 מקדם היווצרות גידול.