マイクロRNA

マイクロRNA(miRNA)は、イントロン(遺伝子のノンコーディング領域)や遺伝子間領域から転写される短い制御RNAです。生物学的に活性な成熟したmiRNAを形成するには、いくつかのプロセスが必要です。最初の転写産物は、一次miRNA（pri-mRNA）と呼ばれ、自分自身と塩基対になってステムループ構造を形成します。核内では、Droshaと呼ばれるエンドヌクレアーゼ酵素がステムループ構造を短縮し、ヘアピン型のpre-miRNAを形成します。pre-miRNAは、分解されないように末端がメチル化された後、核から細胞質へと運ばれます。

細胞質では、ダイサーと呼ばれる別のエンドヌクレアーゼ酵素が、pre-miRNAを21～24ヌクレオチド長のmiRNA二重鎖に切断します。その後、ダイサーは二重鎖の一本を切断し、成熟したmiRNAの一本を放出します。成熟したmiRNAは、RNA-induced silencing complex (RISC)と呼ばれるタンパク質複合体に取り込まれ、miRNAは標的mRNAの相補的な領域に誘導されます

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miRNAと標的mRNAの3’非翻訳領域の間の相補的な塩基配列の程度によって、遺伝子抑制のメカニズムが決まります。相補性が高い場合はmRNAが分解され、低い場合は翻訳が阻害されます。mRNAの分解による不活化は不可逆的ですが、翻訳の阻害の場合、リプレッサーが除去された後、安定なmRNAの翻訳を再開するため可逆的です。

miRNAの発現や機能の変化は、いくつかのタイプのがんで観察されます。例えば、肺がん、肝臓がん、乳がん、前立腺がん、卵巣がんなどでは、Let-7 miRNAの欠損が観察されています。 Let-7 miRNAは、細胞の成長、生存、増殖を促進するがん遺伝子—がんを引き起こす可能性のある遺伝子—の発現を抑制します。したがって、Let-7を欠損すると、腫瘍の形成が促進されます。