Синтез MiRNAs
МиРНК - это 20-22 небольших одноцепочечных нуклеотидных молекул РНК, которые не кодируются для какого-либо белка и были обнаружены в 1993 г. Они транскрибируются из генов миРНК в присутствии РНК-полимер II и III для образования первичных миРНК или примиРНК, расщепленных ферментом Дроша для создания предшествующих миРНК. Волосковая булавка, подобно структуре пре-миРНК, расщепляется после ее транспортировки в цитоплазму, если она создает дуплекс миРНК белком под названием Dicer для получения окончательно зрелой миРНК и работает как диктование клеточных событий. Менее стабильная прядь дуплекса миРНК обычно добавляется к другой мишени, индуцированной ДНК, в результате чего происходит эрессия белкового комплекса. Эти эффекты чаще всего проявляются, когда одна из цепей миРНК связывается с непереводимой областью (UTR) последовательности мишеней мРНК.
Роль MiRNAs в опухолеобразовании
Короткие интерферирующие двухцепочечные РНК (siRNAs), идеально и точно соответствующие целевым последовательностям мРНК, в то время как одноцепочечные (miRNA) имеют несовершенное соответствие с их крупными последовательностями, в результате чего образуются выпуклости в полученной структуре, эта информация означает, что миРНК подавляют трансляцию, а сиРНК лишь дестабилизируют молекулу путем расщепления. При использовании профилирования экспрессии генов для сравнения раковых и нормальных тканей было установлено, что миРНК, а также мРНК дерегулируются; вся эта информация о миРНК может быть использована для предположения, что причиной возникновения опухоли может быть изменение в батарее миРНК в геноме. Кроме того, было установлено, что некоторые миРНК дерегулируются чаще, чем другие, что свидетельствует об их специфической и важной роли в развитии опухоли. Считается, что миРНК оказывают аналогичное влияние на экспрессию генов (т.е. отрицательная регуляция мишени мРНК), однако оказалось, что миРНК могут подавлять их активность в зависимости от условий их активности. Считается, что микроРНК функционируют не сами по себе, а в так называемых эффекторных комплексах miRNPs. Эти микроРНК способны собирать ферменты и факторы, способные расщеплять мРНК и разрушать ферменты, которые в дальнейшем перерабатывают мРНК и приводят к раку. Выявление новых неинвазивных молекулярных миРНК-биомаркеров позволило получить новый захватывающий набор легкодоступных функций, которые могут быть использованы в диагностике, прогнозировании и терапии рака.
MiRNA как генетические индикаторы рака
Они являются основными генетическими индикаторами рака, но, как и в последних передовых исследованиях, предполагается, что основными генетическими индикаторами рака являются миРНК. Эти микроРНК, участвующие в канцерогенезе, называются онкомирами. В последних научных отчетах 50% генов, закодированных миРНК, размещены в определенных местах, называемых хрупкими, где часто происходят хромосомные перестройки, связанные с раком. В последних отчетах было установлено, что в большинстве онкологических заболеваний миРНК дерегулируются, что может быть вызвано транскрипционной дерегуляцией, эпигенетическими изменениями, а также проблемами в путях биогенеза миРНК, эти механизмы работают как самостоятельно, так и вместе друг с другом для дерегулирования миРНК. Некоторые семейства этих миРНК регулируют клеточный цикл и выход из клеток в дополнение к дифференцировке и пролиферации клеток, что может вызывать нарушения в клетках, когда они находятся в мутировавшей форме. Мутация в любой заданной миРНК соматической клетки может привести к опухолеобразованию, а если она присутствует в зародышевых линейных клетках, то она может быть предшественником рака.
Дисрегулируемые миРНК играют либо опухолевую, либо анокогенную роль в регулировании роста клеток, клеточных циклов и клеточной миграции в зависимости от генов-мишеней при раке молочной железы. Эта группа микроРНК может выделяться из раковых клеток в жидкости организма через секретирование частиц экзосом.
Функция MiRNA
Предсказуемо, что эти миРНК регулируют до 30% всех генов кодирования белка. Они регулируют экспрессию посттранскрипционную, экспрессию генов в специфической последовательности, распознавая мишеневую последовательность мРНК с концом зрелой цепочки миРНК, которая называется последовательностью семян для таргетирования. После распознавания мишени мРНК регуляция экспрессии генов может осуществляться через два различных механизма на основе взаимодополняемости последовательности миРНК с мишенью мРНК. Между миРНК и мРНК существует идеальная базовая гомология, через которую индуцируется путь РНК-опосредованного вмешательства и расщепление мРНК происходит аргонаутом. Когда несовершенное связывание происходит с частично взаимодополняющими последовательностями в непереводимой области мишени мРНК одновременно, мишень мРНК регулируется подавлением трансляции белка. В результате этого белки регулируются миРНК без значительного нарушения соответствующих уровней экспрессии мРНК.