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Comment influence courte de RNAs beaucoup de protéines

Pendant la dernière décennie, les microRNAs ont apparu en quelque sorte étonnant pendant que des acteurs clé dans les gènes de voie sont réglés. Ces extraits courts de l'ARN effectuent leur travail par l'interaction avec le messager RNAs, qui agit en tant que modèles pour la création de protéine.

Mais parce que chaque microRNA peut viser des centaines de messager RNAs-et il n'a pas été clair comment effectivement il vise chacun de ces messager que les RNAs-scientifiques n'ont pas pu évaluer le choc éventuel des microRNAs sur la production de protéine.

Maintenant, dans la première étude de grande puissance de son genre, les scientifiques au Whitehead Institute et la Faculté de Médecine de Harvard ont regardé plus largement la sortie de protéine des gènes visés par les microRNAs spécifiques. Les résultats sont rapportés dans la question en ligne du 30 juillet 2008 de la nature.

« C'est la première fois qu'un ensemble de données de grande puissance a été employé pour observer l'effet des microRNAs sur la production des milliers de protéines, » dit le membre et le chercheur David Bartel de bouton blanc de Howard Hughes Medical Institute, qui est auteur de Co-sénior sur l'étude. « La technologie précédente nous a permise de regarder seulement comment les microRNAs affectent le messager RNAs. Cela nous a fourni des informations essentielles sur leur participation dans la première phase de traduction de protéine mais de pas leur effet éventuel sur l'expression du gène. »

L'étude confirme que les microRNAs règlent avec précision type la production de protéine, fournissant beaucoup moins d'effet répressif qu'a été vu pour quelques facteurs de transcription, les protéines qui peuvent également agir en tant que régulateurs de gène. L'étude prouve également que les microRNAs fonctionnent principalement en dégradant le messager RNAs d'objectif plutôt que simplement projetant une clé dans la traduction de protéine.

Supplémentaire, les chercheurs ont prouvé que les microRNAs produisent leur choc plus grand quand ils agissent l'un sur l'autre avec une partie spécifique de la molécule d'ARN messager qui ne code pas pour des protéines.

Fonctionnant en collaboration avec le laboratoire du Co-sénior-auteur Steven Gygi, professeur agrégé de biologie cellulaire à la Faculté de Médecine de Harvard, le laboratoire de Bartel a introduit différents microRNAs dans des cellules humaines et a puis employé la spectrométrie de masse quantitative pour mesurer les changements donnants droit des taux de protéine.

De plus, fonctionner avec le camarade Fernando Camargo, chercheurs de bouton blanc a employé un modèle knockout de souris manquant d'un microRNA unique (microRNA-223) connu pour influencer la production et le fonctionnement des neutrophiles appelées de globules blancs. Les chercheurs ont alors mesuré et comparé les taux de protéine de neutrophiles des souris normales et des souris manquant de microRNA-223.

« En mesurant des taux de protéine, nous pourrions illustrer que les microRNAs règlent avec précision l'expression du gène plutôt que simplement travaillant comme contact pour tourner un gène mise en marche/arrêt, » dit Daehyun Baek, auteur de Co-fil sur le papier et un boursier post-doctoral dans le laboratoire de Bartel. « Le modèle knockout de souris nous a activés plus exactement à l'outil les interactions des microRNAs avec leurs objectifs de réglementation, et pour confirmer ce que nous avons trouvé plus tôt en cellules humaines. »

« Étonnant, les taux de protéine de cellules manquant microRNA-223 ont presque apparié ceux des cellules normales, » ajoute Gygi. « Ce microRNA a changé le niveau d'expression des centaines de protéines, mais seulement par une petite quantité. »

Le recensement des protéines influencées par la présence de miR-223 a également permis aux chercheurs d'évaluer les différentes prévisions que les scientifiques avaient effectuées concernant quels gènes sont réglés par chaque miRNA.

« Nous ne pouvons pas encore prévoir parfaitement que des gènes sont visé par un microRNA particulier, mais au moins maintenant nous savons lesquelles des méthodes proposées de prévision sont les plus utiles, » dit Bartel.

En comparant des taux de protéine et en mesurant des taux d'ARN, les chercheurs ont expliqué que les microRNAs sont pour changer l'expression du gène en déstabilisant le messager RNAs plutôt que simplement s'encrassant vers le haut du processus de traduction de protéine.

« Il y avait eu un soupçon que la majorité du règlement de microRNA se produirait en quelque sorte qui ne change pas réellement la quantité d'ARN messager, » dit Bartel. « Nous avons constaté que ce n'était pas vrai, au moins pour ce microRNA particulier. »

Écrit par Cristin Carr.