11.8: MicroRNA

I microRNA (miRNA) sono brevi e l'RNA regolatore trascritto da introni, regioni non codificanti di un gene, o regioni intergeniche, presenti tra i geni. Sono necessarie diverse fasi di lavorazione per formare miRNA biologicamente attivo e maturo. La trascrizione iniziale, chiamata miRNA primario (pri-mRNA), si accoppia di base con se stessa formando una struttura "stem-loop" . All'interno del nucleo, un enzima endonucleasi, chiamato Drosha, accorcia la struttura stem-loop in pre-miRNA a forma di forcina. Dopo che le estremità pre-miRNA sono state metilate per prevenire la degradazione, viene esportato dal nucleo nel citoplasma.

Nel citoplasma, un altro enzima endonucleasi, chiamato Dicer, taglia il pre-miRNA in un duplex (doppio) miRNA lungo 21-24 nucleotidi. Quindi, Dicer sblocca un filo del duplex, rilasciando un singolo filo di miRNA maturo. Il miRNA maturo viene caricato in un complesso proteico chiamato complesso di silenziamento indotta dall'RNA (RISC), che il miRNA guida poi nella regione complementare del suo mRNA bersaglio.

L'estensione dell'accoppiamento di base complementare tra miRNA e regione non tradotta di 3' dell'mRNA bersaglio determina il meccanismo di silenziamento genico. La complementarità estesa o quasi perfetta causa la degradazione dell'mRNA, mentre l'accoppiamento di base limitato inibisce la traduzione. Mentre il silenziamento tramite degradazione dell'mRNA è irreversibile, l'inibizione della traduzione è reversibile poiché l'mRNA stabile può riprendere la traduzione dopo l'eliminazione dei repressori.

L'espressione o la funzione alterata di miRNA è osservata in diversi tipi di cancro. Per esempio, la perdita di let-7 miRNA è osservata nel cancro del polmone, del fegato, del seno, della prostata e delle ovaie. Il miRNA Let-7 inibisce l'espressione degli oncogeni, geni con il potenziale di causare il cancro, che promuovono la crescita cellulare, la sopravvivenza e la proliferazione. Pertanto, la perdita di let-7 favorisce la formazione del tumore.

- [Istruttore] Il MicroRNA, miRNA, è un tipo di RNA

piccolo normativo che non codifica le proteine.

Invece, regola l'espressione genica inibendo

la traduzione dell'RNA messaggero, mRNA, nella proteina.

I microRNA sono lunghi circa 22 nucleotidi

e sono prodotti attraverso la scissione

di una molecola precursore dell'RNA a doppio filamento

con un tornante.

I due filamenti si separano e uno diventa il miRNA maturo,

che forma un complesso con un gruppo di proteine chiamato

RISC, complesso di silenziamento indotto da RNA.

Questo complesso si lega all'mRNA

attraverso l'accoppiamento di base complementare tra il

miRNA e sequenze specifiche nell'mRNA,

generalmente nelle tre regioni principali non tradotte.

Questo abbinamento di solito non è perfetto,

ma è sufficiente inibire la traduzione,

attraverso la scissione e la distruzione dell'mRNA

o interferendo con il processo di traduzione stesso.

In entrambi i casi, l'espressione genica viene ridotta al

silenzio, che è un tipo importante

di regolazione post-trascrizionale.

In effetti, la disregolazione del miRNA

è correlata a malattie potenzialmente mortali,

come il cancro e le malattie cardiache.