MicroRNA uman: dispoziții generale
Localizarea și organizarea structurală a genelor microARN umane
Dacă vorbim despre omologia dintre genele microRNA umane și animale, atunci trebuie remarcat faptul că este destul de mare. Constanța genelor microRNA la diferite specii indică faptul că funcțiile pe care le codifică sunt conservatoare. Cercetatorii au aratat ca multe gene microRNA sunt evolutiv conservatoare si unele dintre ele sunt similare la viermi si la oameni.
De asemenea, se remarcă plasarea genelor sau a grupurilor de gene de micro ARN în anumite locuri ale genomului:
în apropierea siturilor așa-numite fragile (FRA) sau în interiorul acestora (figura 1);
în apropierea siturilor de integrare HPV16;
în apropierea regiunilor asociate cu cancer (CAGR - regiuni genomice asociative cu cancerul);
aproape de homeopox (HOX) sau în ele (figura 2);
Formarea și prelucrarea micro ARN-urilor primare
Așa cum am menționat deja, genele micro ARN nu diferă în structură față de genele mRNA, iar microARN-urile primare și mARN-urile sunt echivalente în structură. La fel ca transcrierea primară a ARNm, pri-miARN are o coadă sar și poliA.
Transcrierea pri-miRNA se efectuează prin ARN polimeraza II. Transcrierea primară este mărimea ARN
La randul sau, Drosha este o enzima care asigura direct prelucrarea si conversia de pri-miRNA in pre-miRNA.
Pentru a forma o pre-miRNA, Drosha trebuie să facă două crestături pe pri-miRNA. Pentru aceasta, în enzimă, în partea sa mijlocie, există două domenii ale RIIID, care formează un dimer intramolecular. RIIIDa taie lanțul de ARN din terminalul 3p și RIIIDb - de la capătul 5p, iar incizia se face independent de domenii. Complexul microprocesor este capabil.
Pentru complex pentru a găsi secțiunea din dreapta a pri-Mirna, toate pri-Mirna ar trebui să aibă o structură secundară care ar fi bucla terminală? 10 nucleotide, iar trunchiul este mai lung decât pre-Mirna, generate în viitor de această pri-Mirna . Drosha este capabil să taie pre-miRNA din pri-miRNA în cazul în care trunchiul cu bucla terminală este flancat cu 5? și 3? cu nucleotidele necomplementare. Pentru recunoașterea cu succes a Drosha, mărimea acestora ar trebui să fie de 7-13 nucleotide de la 5p-terminal și 10-30 de nucleotide de la 3p-terminal. Cu cât lungimea site-urilor necomplicate este mai mare cu 5? și 3? , cu atât este mai probabil ca Drosha să taie structura buclei.
Astfel, prelucrarea pri-miRNA poate fi împărțită în următoarele etape:
DGCR8 a complexului microprocesor localizează pe trunchiul pri-miRNA și este atașat la acesta;
Regiunea bogată a lui Drosha se leagă de o buclă din partea superioară a trunchiului (bucla terminală);
Ca rezultat, se formează un pre-miARN de aproximativ 70 de nucleotide cu o buclă la capătul trunchiului și o proeminență de două nucleotide la capătul 3-terminal.
Organizarea și prelucrarea structurală a precursorilor micro ARN
Tot procesul anterior de formare a pre-miRNA apare în nucleu.
Pentru o conversie ulterioară la microRNA, această structură trebuie să părăsească nucleul în citoplasmă. Pentru ca pre-miARNA să facă acest lucru, trebuie să contacteze factorul de export nuclear Exportin 5, acționând împreună cu cofactorul Ran legat de GTP. Complexul pre-miRNA / Exportin 5 / Ran-GTP migrează în citoplasmă, unde apare hidroliza GTP, care determină eliberarea pre-miRNA.
Următoarele caracteristici ale structurii sale afectează legarea la pre-miRNA: a) dimensiunea trunchiului; b) prezența unei protuberanțe în două nucleotide la 3p-terminal. Dimensiunile buclei nu afectează capacitatea Exportin 5 de a comunica cu mi-ARN-ul pre-transmis.
După ce pre-miARNA este separată de Exportin 5, Dicer se alătură. Dicer (greutate moleculară de aproximativ 220 kDa) se referă la a treia clasă de endonucleaze similare RNază III și are următoarele zone funcționale în molecula sa: a) cutie DEAD; b) domeniul ARN-helicază / ATPază; c) DUF283 - funcția nu este cunoscută; d) PAZ; e) două RIIID (RIIIDa și RIIIDb) și e) dsRBD.
Rolul funcțional al microARN-urilor mature
După formarea micro ARN, aceasta trebuie integrată în complexul efector, cunoscut sub numele de RISC. RISC este un complex multienzimic complex (greutate moleculară de aproximativ 160 kDa).
Utilizarea practică a micro ARN în genomica funcțională și terapia genică
În prezent, fenomenul de interferență cu ARN este intens studiat și, în ciuda faptului că acest fenomen a fost descoperit relativ recent, există destul de puține deja cunoscute despre el astăzi. interferenta ARN-ul este de interes nu numai din punct de vedere pur teoretice, care să permită să înțeleagă anumite aspecte ale funcționării genomului, dar, de asemenea, poate juca rolul unui instrument cu care puteți controla gene separate, care este o cerere de rezolvare a planului de aplicare in genomica functionala si terapia genica. În plus, rămâne să studiem semnificația acestui fenomen pentru un astfel de domeniu de biologie ca și epigenetica, precum și să clarificăm locul intervenției ARN în evoluție.
19. Vermeulen A. Behlen L. Reynolds A. Wolfson A. Marshall W. S. Karpilov J. Khvorova A. Contribuțiile structurii dsRNA la specificitatea și eficiența Dicer // ARN
20. Weber J.M. Noi gene microRNA umane și de șoarece găsite prin căutări de homologie // FEBS Journal
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: