микроРНК — Arc.Ask3.Ru

микроРНК Микрорибонуклеиновые кислоты (микроРНК) Небольшие одноцепочечные молекулы РНК, содержащие 21-23 нуклеотида   Участвуют в сайленсинге РНК и посттранскрипционной регуляции генов   Соединяются […]

микроРНК

  • Микрорибонуклеиновые кислоты (микроРНК)

    • Небольшие одноцепочечные молекулы РНК, содержащие 21-23 нуклеотида  
    • Участвуют в сайленсинге РНК и посттранскрипционной регуляции генов  
    • Соединяются с комплементарными последовательностями в мРНК, отключая их  
  • Функции микроРНК

    • Дестабилизация мРНК путем укорачивания поли(А) хвоста  
    • Уменьшение трансляции мРНК в белки  
    • В клетках человека и животных действуют путем дестабилизации мРНК  
  • Эволюция и консервативность

    • Эволюционно консервативны, выполняют важные биологические функции  
    • 90 семейств микроРНК сохранены со времен общего предка млекопитающих и рыб  
  • История открытия

    • Первая микроРНК обнаружена в 1993 году  
    • В 2000 году охарактеризована РНК let-7  
    • В 2001 году микроРНК признаны отдельным классом биологических регуляторов  
  • Номенклатура микроРНК

    • Названия присваиваются экспериментально подтвержденным микроРНК  
    • Префикс «miR-» указывает на зрелую форму, «mir-» на пре-микроРНК  
    • Гены микроРНК также называются с использованием префикса «miR-»  
  • Цели микроРНК

    • МикроРНК растений имеют почти идеальное сопряжение с мРНК-мишенями  
    • МикроРНК животных распознают мРНК-мишени с помощью 6-8 нуклеотидов  
    • Комбинаторная регуляция характерна для микроРНК животных  
  • Биогенез микроРНК

    • До 40% генов микроРНК находятся в интронах или экзонах других генов  
    • ДНК-матрица не является решающим фактором в производстве зрелых микроРНК  
    • 6% микроРНК человека подвергаются редактированию РНК  
  • Транскрипция и ядерная переработка

    • Гены микроРНК транскрибируются РНК-полимеразой II  
    • МикроРНК первоначально транскрибируются как часть при-микроРНК  
    • Ядерный белок DGCR8 распознает структуру dsRNA шпилек в pri-микроРНК  
  • Процессинг пре-микроРНК

    • DGCR8 связывается с Drosha, образуя микропроцессорный комплекс  
    • Drosha отщепляет РНК длиной около 11 нуклеотидов от основания шпильки  
    • Полученный продукт имеет двухнуклеотидный выступ на 3′-конце  
  • Редактирование пре-микроРНК

    • До 16% пре-микроРНК могут быть изменены с помощью редактирования ядерной РНК  
    • Ферменты ADARs катализируют превращения аденозина в инозин  
    • Редактирование может остановить ядерный процессинг и изменить последующие процессы  
  • Ядерный экспорт и цитоплазматическая обработка

    • Пре-микроРНК-шпильки экспортируются из ядра с помощью Exportin-5  
    • В цитоплазме пре-микроРНК расщепляется ферментом Dicer  
    • Dicer образует дуплекс микроРНК:микроРНК* длиной около 22 нуклеотидов  
  • Биогенез микроРНК в растениях

    • Биогенез микроРНК в растениях отличается от животных  
    • Оба расщепления осуществляются гомологом Dicer, Dicer-like1  
    • Дуплексы микроРНК* метилируются белком HEN1 и переносятся в цитоплазму белком HST  
  • РНК-индуцированный комплекс сайленсинга

    • Зрелая микроРНК является частью комплекса RISC  
    • RISC содержит Dicer и множество связанных белков  
    • Аргонавты связывают зрелую микроРНК и ориентируют её для взаимодействия с мРНК-мишенью  
  • Режим глушения и регулирующие контуры

    • Сайленсинг генов может происходить путем деградации мРНК или предотвращения трансляции  
    • Взаимосвязь микроРНК и мРНК может быть основана на негативной регуляции или обратной связи  
  • Оборот и стабильность микроРНК

    • Обновление зрелой микроРНК необходимо для изменения профилей экспрессии  
    • Argonaute стабилизирует направляющую цепь, разрушая противоположную  
    • МикроРНК могут быть модифицированы для стабилизации  
  • Клеточные функции микроРНК

    • Функция микроРНК заключается в регуляции генов  
    • МикроРНК комплементарны части мРНК  
    • МикроРНК животных ингибируют трансляцию белка, микроРНК растений ускоряют деаденилирование мРНК  
  • Механизмы действия микроРНК

    • МикроРНК подавляют трансляцию, нарушая инициацию трансляции.  
    • МикроРНК могут вызывать модификацию гистонов и метилирование ДНК.  
    • Описаны девять механизмов действия микроРНК.  
  • Эволюция микроРНК

    • МикроРНК хорошо сохраняются у растений и животных.  
    • МикроРНК возникли независимо у растений и животных.  
    • Новые микроРНК создаются случайно или путем дублирования.  
  • Экспериментальное обнаружение и манипулирование

    • МикроРНК трудно сохранить, что требует охлаждения образцов.  
    • Экспрессия микроРНК определяется количественно с помощью ПЦР.  
    • МикроРНК могут быть подавлены олигонуклеотидами.  
  • Болезни человека и животных

    • Нарушение регуляции микроРНК связано с заболеваниями.  
    • Мутации в генах miR-96 и miR-184 вызывают наследственные заболевания.  
    • МикроРНК участвуют в развитии рака, особенно В-клеток.  
  • Роль микроРНК в раке

    • Низкий уровень miR-324a связан с плохой выживаемостью при NSCLC.  
    • Высокий уровень miR-185 и низкий уровень miR-133b коррелируют с метастазированием при колоректальном раке.  
    • miR-205 и miR-373 связаны с муцинозным колоректальным раком.  
    • miR-21 взаимодействует с геном MAP2K3 при гепатоцеллюлярной карциноме.  
  • Циркулирующие микроРНК

    • miR-21, miR-494 и miR-1973 в плазме крови связаны с лимфомой Ходжкина.  
    • Циркулирующие микроРНК могут помочь в диагностике и интерпретации результатов ПЭТ/КТ.  
  • МикроРНК как мишени для лечения

    • miR-506 действует как антагонист опухоли при раке шейки матки.  
    • miR-506 способствует апоптозу клеток рака шейки матки через Gli3.  
  • Восстановление ДНК и рак

    • МикроРНК могут ингибировать пролиферацию клеток, контролируя гены клеточного цикла.  
    • Дефекты в репарации ДНК могут вызывать рак.  
    • miR-155 подавляет экспрессию MLH1 при раке толстой кишки.  
    • miR-181d подавляет экспрессию MGMT при глиобластомах.  
  • Белки HMGA и рак

    • Экспрессия HMGA1a и HMGA1b повышается при многих видах рака.  
    • HMGA1 может действовать как онкоген.  
    • HMGA2 снижает экспрессию ERCC1 при раке толстой кишки.  
  • МикроРНК и болезни сердца

    • МикроРНК играют важную роль в развитии сердца.  
    • МикроРНК связаны с кардиомиопатиями и метаболизмом холестерина.  
    • miR-712 является биомаркером атеросклероза.  
  • МикроРНК и заболевания почек

    • Делеция Dicer в клетках-предшественниках почек приводит к сложным фенотипам почек.  
    • Эктопическая активация Bcl2L11 и нарушение регуляции пути p53 связаны с нокаутом по FoxD1-Dicer.  
  • Роль микроРНК в развитии сосудов

    • МикроРНК FoxD1 подавляют гены-эффекторы р53  
    • Профилирование микроРНК выявило ключевые микроРНК, модулирующие фенотип почек  
  • МикроРНК и нервная система

    • МикроРНК регулируют дифференцировку и созревание нейронов  
    • МикроРНК участвуют в синаптическом развитии и пластичности  
    • Подавление микроРНК у мышей приводит к патологическим последствиям  
  • МикроРНК и инсульт

    • МикроРНК влияют на посттрансляционное подавление генов при ишемии мозга  
    • МикроРНК могут быть активированы или подавлены при алкоголизме  
  • МикроРНК и ожирение

    • МикроРНК регулируют дифференцировку стволовых клеток в адипоциты  
    • МикроРНК let-7 регулируют резистентность к инсулину и ожирение  
  • МикроРНК и гемостаз

    • МикроРНК регулируют сложные ферментативные каскады в системе гемостаза  
    • МикроРНК связаны с гомеостазом кальция в эндоплазматическом ретикулуме  
  • МикроРНК у растений

    • МикроРНК регулируют развитие, гомеостаз и иммунитет у растений  
    • МикроРНК реагируют на различные абиотические стрессы  
  • МикроРНК и вирусы

    • Вирусные микроРНК регулируют экспрессию генов вируса и хозяина  
    • МикроРНК играют ключевую роль во взаимодействии вируса-хозяина и патогенезе вирусных заболеваний  
  • Прогнозирование мишеней микроРНК

    • МикроРНК связываются с транскриптами мРНК и влияют на их трансляцию  
    • Алгоритмы прогнозирования мишеней микроРНК могут быть неточными  

Полный текст статьи:

микроРНК — Arc.Ask3.Ru

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх