Biogenesi di MicroRNA

MicroRNAs (miRNAs) rappresenta un'estesa classe di piccolo RNAs endogeno che regolamentano l'espressione genica al livello post-trascrizionale dal RNA messaggero (mRNA) inibizione di traduzione o di fenditura. Una maggioranza degli organismi multicellulari codifica le dozzine alle centinaia di geni del miRNA che svolgono i ruoli importanti nel controllo dei trattamenti biologici.

Poiché una grande frazione dei geni di proteina-codifica è sotto controllo diretto di miRNA, la produzione appropriata dei miRNAs specifici al momento giusto e nel giusto posto è chiave alla maggior parte delle vie regolarici del gene. La ricerca recente ha rivelato il regolamento del volume d'affari maturo del miRNA nel sistema immunitario pure.

La biogenesi dei miRNAs è conforme al regolamento complesso sia ai livelli trascrizionali che post-trascrizionali. Poichè le piccole deviazioni nei livelli del miRNA possono disturbare il regolamento dei geni differenti dell'obiettivo, il controllo adeguato della biogenesi del miRNA è essenziale per il mantenimento di omeostasi normale delle cellule.

Generalità di biogenesi del miRNA

La biogenesi dei miRNAs rappresenta una serie di trattamenti sequenziali per generare i miRNAs maturi. I miRNAs primari (pri-miRNAs) inizialmente sono trascritti dalle regioni intergeniche o intragenic dal RNA polimerasi II. Questo il pri-miRNAs successivamente è asportato da ribonucleasi RNA-specifica a doppia elica nel nucleo per produrre pre--miRNAs con le strutture specifiche della forcella (anche chiamate precursori della forcella).

I precursori della forcella sono esportati dal nucleo da Exportin 5, dove pre--miRNAs ulteriormente sono trasformati da Dicer (endonucleasi della RNAsi III) nel miRNA duplex lungo del nucleotide 21-14. Il filo designato per essere la sequenza matura poi è caricato sulle proteine di Argonaute, formanti il miRNA indotto facendo tacere il complesso (RISC).

i miRNAs poi guidano tali complessi formati ai mRNAs specifici facendo uso della base imperfetta che accoppia per giù-regolamentare la loro espressione via destabilizzazione del mRNA o repressione di traduzione. È importante notare che le proteine accessorie possono regolamentare la biogenesi del miRNA a ciascuno di questi punti, così l'omeostasi adeguata del miRNA può essere assicurata.

Sebbene i miRNAs dell'impianto egualmente siano prodotti dalle trascrizioni primarie lunghe, la loro maturazione differisce da maturazione del miRNA in animali, poichè nessun omologo dell'impianto di ribonucleasi RNA-specifica a doppia elica è stato scoperto. La funzione è espletata da uno o più enzimi specializzati di Dicer in impianti.

I metodi validi ed efficienti per individuare i miRNAs e valutare la loro biogenesi sono essenziali per determinare i loro ruoli possibili in vari trattamenti biologici o patologici, ma anche per accelerare l'applicazione clinica alla della terapia basata miRNA. La macchia nordica, la reazione a catena in tempo reale della polimerasi (PCR) ed il microarray sono stati ampiamente usati individuare la produzione endogena dei miRNAs.

Meccanismo del regolamento del gene del miRNA

Il meccanismo esatto del regolamento miRNA-mediato del gene è ancora un argomento di sforzi intensi della ricerca. i miRNAs sono stati indicati per reprimere la traduzione di obiettivo mRNA interferendo con l'inizio o l'allungamento di traduzione. D'altra parte, gli obiettivi di miRNA possono isolarsi dal macchinario di traduzione e trasportarsi agli trattamento-organismi in cui i mRNAs sono degradati.

Il primo lavoro con let-7 (uno dei primi miRNAs scoperti nei elegans di Caenorhabditis del nematode) ha suggerito che i miRNAs agissero essenzialmente al livello di traduzione senza cambiare i livelli del mRNA. Tuttavia, il delineamento genoma di ampiezza recente indica che gli obiettivi il più altamente repressi del miRNA esibiscono un determinato grado di degradazione del mRNA. l'interazione del miRNA può anche provocare la destabilizzazione dei mRNAs dell'obiettivo reclutando i complessi di decapsulatura e di deadenylation.

I meccanismi alternativi di repressione del mRNA possono anche essere sfruttati secondo le proteine della struttura secondaria o dell'effettore del RNA connesse con le paia specifiche di miRNA e del mRNA. Ulteriore delucidazione dei meccanismi di fare tacere miRNA-mediato ed i requisiti dei siti funzionali dell'obiettivo del miRNA sono campi della ricerca attiva, che saranno cruciali nella nostra comprensione del ruolo fisiologico di miRNA nelle aree differenti.

Sorgenti

  1. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3048316/
  2. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3621012/
  3. http://physiolgenomics.physiology.org/content/33/2/139.long
  4. http://hannonlab.cshl.edu/publications/HeandHannonNRG2004.pdf
  5. http://bartellab.wi.mit.edu/publication_reprints/Bartel_Cell_review04.pdf
  6. Alvarez-Garcia I, Miska ea. I mircoRNAs dei elegans del C. In: Appasani K. MicroRNAs: Da scienza di base a biologia di malattia. Stampa dell'università di Cambridge, 2008; pp. 7-21.

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Last Updated: Aug 23, 2018

Dr. Tomislav Meštrović

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Dr. Tomislav Meštrović

Dr. Tomislav Meštrović is a medical doctor (MD) with a Ph.D. in biomedical and health sciences, specialist in the field of clinical microbiology, and an Assistant Professor at Croatia's youngest university - University North. In addition to his interest in clinical, research and lecturing activities, his immense passion for medical writing and scientific communication goes back to his student days. He enjoys contributing back to the community. In his spare time, Tomislav is a movie buff and an avid traveler.

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