Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

14.8: MicroARNs
TABLA DE
CONTENIDO

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
MicroRNAs
 
TRANSCRIPCIÓN

14.8: MicroRNAs

14.8: MicroARNs

MicroRNA (miRNA) are short, regulatory RNA transcribed from introns—non-coding regions of a gene—or intergenic regions—stretches of DNA present between genes. Several processing steps are required to form biologically active, mature miRNA. The initial transcript, called primary miRNA (pri-mRNA), base-pairs with itself forming a stem-loop structure. Within the nucleus, an endonuclease enzyme, called Drosha, shortens the stem-loop structure into hairpin-shaped pre-miRNA. After the pre-miRNA ends have been methylated to prevent degradation, it is exported from the nucleus into the cytoplasm.

In the cytoplasm, another endonuclease enzyme, called Dicer, cuts the pre-miRNA into a 21-24 nucleotide-long miRNA duplex. Then, Dicer cleaves one strand of the duplex, releasing a single strand of mature miRNA. The mature miRNA is loaded into a protein complex called RNA-induced silencing complex (RISC), which the miRNA then guides to the complementary region of its target mRNA.

The extent of complementary base-pairing between miRNA and 3’ untranslated region of target mRNA determines the gene silencing mechanism. Extensive or near-perfect complementarity causes degradation of mRNA, whereas limited base-pairing inhibits translation. While silencing via mRNA degradation is irreversible, translation inhibition is reversible since stable mRNA can resume translation after repressors have been eliminated.

Altered miRNA expression or function is observed in several types of cancers. For example, loss of let-7 miRNA is observed in lung, liver, breast, prostate, and ovarian cancer. Let-7 miRNA inhibits the expression of oncogenes—genes with the potential to cause cancer—that promote cell growth, survival, and proliferation. Therefore, loss of let-7 promotes tumor formation.

El microARN (MIRNA) es un ARN corto y reglamentario transcrito de los intrones (regiones no codificantes de un gen) o regiones intergénicas, tramos de ADN presentes entre los genes. Se requieren varios pasos de procesamiento para formar miRNA madura biológicamente activa. La transcripción inicial, llamada miRNA primaria (pri-mRNA), se empareja con sí misma formando una estructura de bucle de tallo. Dentro del núcleo, una enzima endonucleasa, llamada Drosha, acorta la estructura del lazo del tallo en pre-miRNA en forma de horquilla. Después de que los extremos pre-miRNA se han metilado para evitar la degradación, se exporta desde el núcleo al citoplasma.

En el citoplasma, otra enzima endonucleasa, llamada Dicer, corta el pre-miRNA en un dúplex miRNA de 21-24 nucleótidos de largo. Luego, Dicer corta una hebra del dúplex, liberando una sola hebra de miRNA madura. El miRNA maduro se carga en un complejo proteico llamado complejo de silenciamiento inducido por ARN (RISC), que el miRNA guía a la región complementaria de su ARNm objetivo.

El grado de emparejamiento base complementario entre miRNA y la región no traducida de 3' del ARNm objetivo determina el mecanismo de silenciamiento del gen. La complementariedad extensa o casi perfecta causa la degradación del ARNm, mientras que el emparejamiento base limitado inhibe la traducción. Si bien el silenciamiento a través de la degradación del ARNm es irreversible, la inhibición de la traducción es reversible, ya que el ARNm estable puede reanudar la traducción después de que se hayan eliminado los represores.

La expresión o función alterada del miRNA se observa en varios tipos de cánceres. Por ejemplo, la pérdida de let-7 miRNA se observa en el cáncer de pulmón, hígado, mama, próstata y ovario. Let-7 miRNA inhibe la expresión de oncogenes (genes con potencial para causar cáncer) que promueven el crecimiento celular, la supervivencia y la proliferación. Por lo tanto, la pérdida de let-7 promueve la formación de tumores.


Lectura sugerida

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter