14.8: MikroRNA

MikroRNA (miRNA) to krótkie, regulatorowe RNA transkrybowane z intronów – niekodujących regionów genu – lub regionów międzygenowych – odcinków DNA obecnych między genami. Do wytworzenia biologicznie aktywnego, dojrzałego miRNA wymaganych jest kilka etapów przetwarzania. Początkowy transkrypt, zwany pierwotnym miRNA (pri-mRNA), łączy się ze sobą w pary zasad, tworząc strukturę pętli macierzystej. W jądrze enzym endonukleazy, zwany Drosha, skraca strukturę pętli macierzystej do pre-miRNA w kształcie spinki do włosów. Po metylacji końców pre-miRNA, aby zapobiec degradacji, jest on eksportowany z jądra do cytoplazmy.

W cytoplazmie inny enzym endonukleazy, zwany Dicer, tnie pre-miRNA na dupleks miRNA o długości 21-24 nukleotydów. Następnie Dicer rozszczepia jedną nić dupleksu, uwalniając pojedynczą nić dojrzałego miRNA. Dojrzałe miRNA jest ładowane do kompleksu białkowego zwanego kompleksem wyciszającym indukowanym RNA (RISC), który miRNA następnie kieruje do komplementarnego regionu docelowego mRNA.

Zakres komplementarnego parowania zasad między miRNA a nieulegającym translacji regionem 3′ docelowego mRNA określa mechanizm wyciszania genów. Ekstensywna lub prawie idealna komplementarność powoduje degradację mRNA, podczas gdy ograniczone parowanie zasad hamuje translację. Podczas gdy wyciszenie poprzez degradację mRNA jest nieodwracalne, hamowanie translacji jest odwracalne, ponieważ stabilne mRNA może wznowić translację po wyeliminowaniu represorów.

Zmienioną ekspresję lub funkcję miRNA obserwuje się w kilku typach nowotworów. Na przykład utratę miRNA let-7 obserwuje się w raku płuc, wątroby, piersi, prostaty i jajnika. MiRNA Let-7 hamuje ekspresję onkogenów – genów mogących powodować raka – które promują wzrost, przeżycie i proliferację komórek. Dlatego utrata let-7 sprzyja powstawaniu guza.