МикроРНК

Ми́кроРНК (англ. microRNA, miRNA) — малые некодирующие молекулы РНК длиной 18—25 нуклеотидов (в среднем 22), обнаруженные у растений, животных и некоторых вирусов, принимающие участие в транскрипционной и посттранскипционной регуляции экспрессии генов путём РНК-интерференции. Помимо внутриклеточной обнаружена внеклеточная (циркулирующая) микроРНК.МикроРНК кодируются ядерной ДНК растений и животных и вирусной ДНК у некоторых ДНК-содержащих вирусов.

МикроРНК участвуют в подавлении активности генов: они комплементарно спариваются с участками мРНК и ингибируют их трансляцию.

Кроме того, комплексы микроРНК с мРНК часто быстро расщепляются клеткой.

Это один из примеров направленной деградации, так как в основе формирования этих комплексов лежит комплементарность двух молекул РНК.

Также имеются данные, указывающие на возможность взаимодействия микроРНК непосредственно с ДНК в процессе РНК-зависимого метилирования ДНК, которое является одним из ключевых механизмов репрессии генов, аллельного исключения и предотвращения активности транспозонов.

К 2014 году известно более 1800 микроРНК человека.

Однако эта цифра может существенно возрасти с улучшением методов поиска.

Разные клетки и ткани синтезируют разные наборы микроРНК, поэтому их исследование может привести к открытию новых молекул. По разным оценкам, мишенями микроРНК являются от 30 до 60 % генов человека, кодирующих белок.

МикроРНК высококонсервативны среди эукариот, и считается, что микроРНК представляют собой жизненно необходимый и эволюционно древний компонент системы регуляции экспрессии генов. Хотя основные компоненты жизненного цикла микроРНК одинаковы у растений и животных, набор микроРНК у представителей этих двух царств развился независимо, с различными моделями функционирования. Для растительных микроРНК характерно полное или почти полное комплементарное соответствие своим мРНК-мишеням, и они вызывают репрессию генов, запуская деградацию транскриптов-мишеней. Связывание микроРНК с транскриптами может осуществляться как в кодирующей, так и некодирующей области. МикроРНК животных, напротив, способны распознавать нужную мРНК по как минимум 6—8 нуклеотидам на её 5’-конце.

Между микроРНК и её мРНК-мишенью может не быть взаимно однозначного соответствия: микроРНК может иметь несколько мРНК-мишеней, и мРНК может иметь несколько соответствующих ей микроРНК.

Первые микроРНК были описаны в начале 1990-х годов, однако как отдельный класс биологических регуляторных молекул с определёнными функциями, их стали рассматривать только в начале 2000-х.

С этого момента были установлены многочисленные функции микроРНК в негативной регуляции (транскрипционная деградация или изоляция, подавление трансляции) и возможная вовлечённость в механизмы позитивной регуляции (активация транскрипции и трансляции).

Так как микроРНК принимают участие в регуляции экспрессии генов, они оказываются вовлечёнными в большую часть биологических процессов. В различных клетках и тканях имеются различные наборы микроРНК.

Отклонения в экспрессии микроРНК были показаны при многих болезненных состояниях.

Исследуются также возможности микроРНК-терапии.

Оценка общего числа уникальных мРНК, являющихся мишенями типичной микроРНК, варьирует в зависимости от использованного для оценки метода.

По оценкам 2004 года, мишенями типичной микроРНК могут быть лишь 7 мРНК, более поздние оценки были выше. Установлено, что каждая микроРНК позвоночных в среднем имеет приблизительно 200 транскриптов-мишеней.

Известно также, что одна микроРНК может подавлять образование сотен белков, однако такая репрессия носит относительно умеренный характер (понижение экспрессии менее чем в 2 раза).

Источник: Википедия