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Nuovo modo di esame del MicroRNA e come gestisce l'espressione genica

Un gruppo di scienziati al The Scripps Research Institute sta riferendo una scoperta che fa luce su un campo del fondamento di ricerca a tutto dai trattamenti normali che governano la vita di tutti i giorni delle cellule umane ai meccanismi aberranti che sono alla base di molte malattie, compreso cancro e scossa settica.

La scoperta interessa i frammenti minuscoli di RNA conosciuti come microRNA e la loro relazione alle trascrizioni genetiche conosciute come il RNA messaggero (mRNA).

Tutti I geni espressi nel corpo umano devono essere trascritti come mRNA prima che possano essere tradotti in proteine e la stabilità di queste trascrizioni del mRNA è essenziale per controllo dell'espressione genetica.

Nell'ultima emissione della Cella del giornale, il gruppo di ricerca Di Scripps, piombo dal Professor Jiahuai Han dell'Immunologia, descrive come il controllo genetico può essere esercitato in celle viventi con l'atto dei microRNA insieme con varie proteine.

“La Maggior Parte del microRNA della necessità probabilmente la guida di queste altre proteine e di altre molecole di mirare al mRNA,„ dice Han. “[Questo che mira] non solo dipende dalla loro sequenza complementare ma sopra se queste proteine sono intorno di stabilizzarle.„

Han ed il suo Scripps Ricercano i colleghi hanno collaborato con i ricercatori agli Istituti di Novartis per la Ricerca Biomedica a Basilea, Svizzera ed all'Università di Hong Kong di Scienza & la Tecnologia in Hong Kong, la Cina per questo studio.

Da quando i biologi in primo luogo hanno cominciato mappare i tratti genetici ai geni particolari, la scienza e la società sono state affascinate da quegli decine di migliaia di allungamenti di DNA all'interno dei nuclei delle celle che chiamiamo i nostri geni.

Una cosa che è diventato chiara negli ultimi parecchi decenni, tuttavia, è che mentre i nostri geni contribuiscono alle sanità ed alla malattia, non è sempre i geni stessi che importino, ma piuttosto come i geni sono controllati che fa una differenza. La regolazione genica è una delle mansioni più fondamentali di ogni cella nell'organismo perché molti dei nostri geni codificano le proteine che possono essere necessarie soltanto occasionalmente. Effettivamente, avere alcune di queste proteine intorno quando non sono necessarie può creare qualsiasi numero di problemi affinchè un organismo e non riuscire gestisca correttamente l'espressione genica può essere interno. Effettivamente, l'espressione aberrante dei geni è la causa fondamentale di molte malattie differenti.

Per esempio, l'espressione delle proteine infiammatorie di citochina dalle celle di sistema immunitario deve essere sintonizzata con precisione in modo che queste proteine non danneggino più l'organismo che l'infezione che batterica sono state prodotte per sconfiggere. L'Eccessiva infiammazione può piombo all'errore ed alla morte dell'organo e questo è esattamente che cosa accade quando la gente direzione con scossa settica. Inoltre, la perdita di controllo dell'espressione genetica è la causa fondamentale di vari moduli di cancro--per esempio la sovraespressione dei geni che inducono la cella a svilupparsi e la soppressione dei geni che pongono freno la crescita delle cellule.

Gli Esseri Umani ed altri animali hanno evoluto molti modi di sovrapposizione di gestire l'espressione genica. Molti comandi differenti determinano quando un gene del DNA è trascritto nel mRNA e quando e come il mRNA è tradotto in proteina. Molte proteine sono egualmente varie modifiche post-di traduzione dirette ben controllate che le attivano o disattivano.

La Traduzione è la tappa finale nell'espressione di ogni gene e la cella esercita il controllo sopra questo trattamento nei numerosi modi e quindi nell'espressione di un gene. Un modo esercitare questo controllo sta assicurando che i mRNAs che non sono necessari si distruggano. Uno dei modi che la natura ha evoluto per distruggere determinati mRNAs sta rendendoli a degradazione inerentemente instabile ed incline.

Questa instabilità inerente è sviluppata nel 3' coda del mRNA sotto forma di allungamenti noncoding degli elementi ricchi d'Au chiamati RNA. I Lotti dei geni, compreso le citochine infiammatorie e gli oncogeni cancerogeni, hanno questi di elementi ricchi d'Au integrati.

di degradazione ricca d'Au dell'elemento comprende una serie di proteine differenti, compreso le proteine che legano alle regioni dell'AU del mRNA. Questi eventi obbligatori possono svolgere un ruolo nella stabilità e nella degradazione del mRNA. Malgrado molta ricerca nel corso degli ultimi anni su esattamente come questa funziona, la domanda non era stata risposta a.

“Finora, realmente non è stato chiaro che cosa il meccanismo è,„ dice Han.

Ora, Han ed i suoi colleghi stanno riferendo in loro documento delle Cellule che il meccanismo di degradazione comprende i pezzi minuscoli di RNA conosciuti come microRNA. Questi microRNAs, che sono generalmente soltanto 17 o 20 nucleotidi, in primo luogo sono stati identificati circa 20 anni fa e in questi ultimi anni gli scienziati hanno rend contoere che il microRNA è una nuova categoria di molecole regolarici e di centinaia identificate di microRNA differente in mammiferi.

La grande domanda era, che cosa essi sta facendo? Circa dozzina anni fa alcuni studi sono uscito che indicato che il microRNA potrebbe sopprimere la traduzione in determinati geni della Drosofila (mosca di frutta) se quei geni contenessero le sequenze complementari alla sequenza dei microRNA. Ma trovando gli obiettivi dei questi il microRNA ha provato difficile e dal giro fuori dal secolo, solo alcuni erano stati identificati.

Quando il genoma umano è stato risolto nel 2001 e pubblicato stato, molti scienziati hanno ritenuto che il compito di individuazione del mRNA a cui il limite del microRNA sarebbe stato relativamente diretto. Dopo tutto, un breve allungamento dei nucleotidi come un microRNA dovrebbe essere preveduto per legare ad un pezzo di RNA della lunghezza uguale e della sequenza complementare. E poiché queste sequenze del microRNA sono state conosciute, una ricerca del computer attraverso le tre miliardo lettere del genoma umano dovrebbe trovare quelle sequenze di corrispondenza.

Ma questo non ha funzionato. Le ricerche dell'omologia hanno reso ben meno obiettivi di quanto preveduti e non hanno potuto rappresentare tutti i microRNAs conosciuti. La ragione, dice Han, è che gli scienziati stavano provando a predire gli obiettivi del microRNA facendo uso dell'omologia di sequenza dei microRNAs integrali.

In loro articolo delle Cellule, Han ed i suoi colleghi indicano che non avete bisogno del microRNA complementare integrale affatto. Hanno osservato che il microRNA è stato compreso nella degradazione dei geni con gli elementi ricchi dell'AU e che il microRNA ha usato soltanto otto basi per mirare al mRNA. Poichè i microRNAs hanno così breve sequenza d'ottimizzazione, possono avere vasta abilità d'ottimizzazione, dicono Han.

Significativamente, i ricercatori hanno trovato quello affinchè della la degradazione ricca d'Au dell'elemento lavorino, il mRNA ha dovuto interagire con le proteine obbligatorie come pure il microRNA del RNA multiplo. Ciò suggerisce che le proteine obbligatorie del RNA siano là facilitare la degradazione e che il microRNA è richiesto pure. Credono che il microRNA e la proteina formino un grande complesso delle molecole, sebbene non conoscano esattamente quante proteine ed altre molecole sia implicato.

L'articolo, “la Partecipazione di MicroRNA dell'nell'Instabilità Elemento-Mediata Ricca d'Au del mRNA„ da Qing Jing, Shuang Huang, Sabine Guth, Tyler Zarubin, Andrea Motoyama, Jianming Chen, il Di Padova di Franco, il Sheng-Cai Lin, Grammo di Hermann e Jiahuai Han ed è publicato nell'emissione dell'11 marzo 2005 della Cella del giornale (120, 1-12).

http://www.scripps.edu/