Back to chapter

14.8:

מיקרו-רנ״א

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
MicroRNAs

Languages

Share

מיקרו-רנ”א, או miRNA, הוא סוג של רנ”א בקרה קטן שאינו מתורגם לחלבון. במקום זאת, הוא מבקר ביטוי גנים על ידי עיכוב התרגום mRNA של רנ”א שליח, לחלבון. הוא miRNAs אורכם של בסביבות 22 נוקליאוטידים, והם מיוצרים באמצעות ביקוע מולקולת קודמן של רנ”א דו-גדילי בצורת סיכת ראש.שני הגדילים נפרדים, ואחד מהם הופך ל-miRNA בוגר, אשר יוצר תצמיד עם קבוצה של חלבונים בשם RISC, תצמיד השתקה מושרה-רנ”א. mRNA-תצמיד זה נקשר ל באמצעות זיווג בסיסים משלימים miRNA‫בין ה-ורצפים ספציפיים ב-mRNA. בדרך כלל, באזור ה-3’הלא מתורגם.זיווג זה הוא בדרך כלל לא מושלם, אבל הוא מספיק כדי לעכב תרגום. או על ידי ביקוע והשמדה של ה-mRNA, או על ידי הפרעה לתהליך התרגום עצמו. כך או כך, ביטוי גנים מושתק, שהוא סוג חשוב של מנגנון בקרה לאחר שעתוק.למעשה, דיסרגולציה של miRNA קשורה למחלות שעלולות להיות קטלניות, כגון סרטן ומחלות לב.

14.8:

מיקרו-רנ״א

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.

Suggested Reading

MacFarlane, Leigh-Ann, and Paul R. Murphy. “MicroRNA: Biogenesis, Function and Role in Cancer.” Current Genomics 11, no. 7 (November 2010): 537–61. [Source]

Ardekani, Ali M., and Mozhgan Moslemi Naeini. “The Role of MicroRNAs in Human Diseases.” Avicenna Journal of Medical Biotechnology 2, no. 4 (2010): 161–79. [Source]