МикроРНК

МикроРНК (англ. microRNA, miRNA) — класс некодирующих РНК, которые имеют длину около 22 нуклеотидов. Эти РНК играют важную роль в регуляции трансляции и деградации мРНК. Регуляция осуществляется путем комплементарного связывания микроРНК с частично комплементарными сайтами в нетранслируемых участках (UTRs) мРНК (мишенями). Также имеются указания на возможность взаимодействия микроРНК непосредственно с ДНК генов в процессе РНК-зависимого метилирования ДНК, которое является одним из ключевых механизмов репрессии генов, аллельного исключения и предотвращения активности транспозонов^[1].

МикроРНК кодируются генами, первые из которых были обнаружены в 1993 году у Caenorhabditis elegans группой исследователей во главе с Виктором Амбросом. Эволюционно гены микроРНК являются производными мобильных элементов класса MITE (англ. miniature inverted-repeat transposable elements) и возникли из отдельных копий транспозонов. Транскрипты MITE благодаря наличию инвертированных повторов и формированию шпилек клетка распознавала и использовала для подавления активности остальных копий транспозонов. В настоящее время микроРНК обнаружены у животных и растений. Мишенями микроРНК является внушительное число генов — по меньшей мере треть генов генома. Ранее считалось, что микроРНК присущи лишь многоклеточным организмам, однако, наличие этой группы молекул обнаружено и у одноклеточных эукариот, а именно - у вида зелёных водорослей Chlamydomonas reinhardtii. Это может свидетельствовать о большем эволюционном возрасте микроРНК, чем ранее предполагалось.

Процессинг микроРНК

Показано, что у животных экспрессия микроРНК происходит в два этапа. Сначала с гена микроРНК транскрибируется протяженный первичный транскрипт, который может содержать в себе несколько копий микроРНК. Процессинг первичного транскрипта осуществляется в ядре, а продукт процессинга (зашпиленный предшественник) экспортируется в цитоплазму. В цитоплазме фермент Dicer (имеет свойства РНКазы III) вырезает из предшественника зрелую микроРНК.

Механизм действия микроРНК

Клиническое значение

Изменения в генах микроРНК могут играть роль в развитии ряда заболеваний. В некоторых исследованиях отмечается возможная роль микроРНК при шизофрении.^[2]

МикроРНК miR-140 участвует в патогенезе остеоартрита, регулируя, экспрессию гена ADAMTS5. У мышей, не экспрессирующих miR-140, нарушена пролиферация хондроцитов, мыши имеют карликовый фенотип.

Примечания

1. ↑ Галицкий В.А. (2008). «Гипотеза о механизме инициации малыми РНК метилирования ДНК de novo и аллельного исключения» (русский). Цитология 50(4): 277–286.
2. ↑ Evidence for X-chromosomal schizophrenia associated with microRNA alterations. Feng J, Sun G, Yan J, Noltner K, Li W, Buzin CH, Longmate J, Heston LL, Rossi J, Sommer SS. PLoS One. 2009 Jul 1;4(7):e6121. PMID 19568434

Внешние ссылки

• Коллекция статей, посвященных микроРНК на сайте журнала Nature
• Обо всех РНК на свете, больших и малых (подробный популярный обзор РНК-интерференции) - Старокадомский П.
• Нейробиологи нашли "включатель" человеческой памяти. Происходящий в нейронах синтез белков, необходимый для формирования памяти, контролируются с помощью микроРНК