Back to chapter

14.8:

ΠœΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ ΠΠš

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
MicroRNAs

Languages

Share

– [Π˜Π½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ‚ΠΎΡ€] ΠœΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ ΠΠš, миРНК ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой видрСгуляторных Ρ€ΠΠš, Π½Π΅ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΊΠΎΠ΄ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ для Π±Π΅Π»ΠΊΠΎΠ². ВмСсто этого, ΠΎΠ½ΠΈ Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ ΡΠΊΡΠΏΡ€Π΅ΡΡΠΈΡŽ Π³Π΅Π½Π°, ингибируяпСрСвод ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Ρ… Ρ€ΠΠš, ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ ΠΠš Π² Π±Π΅Π»ΠΊΠΈ. ΠœΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ ΠΠš содСрТат ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 22 Π½ΡƒΠΊΠ»Π΅ΠΎΡ‚ΠΈΠ΄ΠΎΠ²ΠΈ производятся отсСчСниСмсдвоСнной Π½ΠΈΡ‚Π΅Π²ΠΎΠΉ Ρ€ΠΠš ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡˆΠ΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ молСкулыпосрСдством ΠΊΡ€ΡƒΡ‚ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚Π°. Π”Π²Π΅ Π½ΠΈΡ‚ΠΈ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈ ΠΎΠ΄Π½Π° становится ΡΠΎΠ·Ρ€Π΅Π²ΡˆΠ΅ΠΉ ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ ΠΠš,которая Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ комплСкс ΠΈΠ· Π³Ρ€ΡƒΠΏΠΏΡ‹ Π±Π΅Π»ΠΊΠΎΠ², ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΉ РИКМ,РНК-ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ комплСкс молчания. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ комплСкс ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ связь с ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ ΠΠšΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ основаниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ ΠΠšΠΈ особыми ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡΠΌΠΈ Π² ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ ΠΠš,ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π² Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Π½Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π²Π΅Π΄Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… областях. Π’Π°ΠΊΠΎΠ΅ спариваниС ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π½Π΅ являСтся ΠΈΠ΄Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ,Π½ΠΎ достаточно для ингибирования ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π²ΠΎΠ΄Π°,посрСдством отсСчСния ΠΈ уничтоТСния ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ ΠΠšΠΈΠ»ΠΈ Π²ΠΌΠ΅ΡˆΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΡΡ‚Π²Π° Π² сам процСсс ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π²ΠΎΠ΄Π°. Π’ любом случаС, гСнная экспрСссия Π·Π°Π³Π»ΡƒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ,Ρ‡Ρ‚ΠΎ являСтся Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ видомпост-транскрипционного рСгулирования. По Ρ„Π°ΠΊΡ‚Ρƒ, Π½Π°Ρ€ΡƒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ рСгулирования ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ ΠΠšΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅Π»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ с ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡΠΌΠ΅Ρ€Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ заболСваниями,Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, с Ρ€Π°ΠΊΠΎΠΌ ΠΈ сСрдСчными заболСваниями.

14.8:

ΠœΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ ΠΠš

ΠœΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ ΠΠš (миРНК) – это ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΈΠ΅ рСгуляторныС РНК, транскрибируСмыС ΠΈΠ· ΠΈΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ½ΠΎΠ² – Π½Π΅ΠΊΠΎΠ΄ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… участков Π³Π΅Π½Π° – ΠΈΠ»ΠΈ ΠΌΠ΅ΠΆΠ³Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… участков – участков Π”ΠΠš, ΠΏΡ€ΠΈΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π³Π΅Π½Π°ΠΌΠΈ. Для образования биологичСски Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΉ Π·Ρ€Π΅Π»ΠΎΠΉ миРНК Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ нСсколько этапов процСссинга. Π˜ΡΡ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΉ транскрипт, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠΉ миРНК (pri-мРНК), состоит ΠΈΠ· ΠΏΠ°Ρ€ оснований, образуя структуру пСтля-ΡΡ‚Π΅Ρ€ΠΆΠ΅Π½ΡŒ. Π’Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ядра Ρ„Π΅Ρ€ΠΌΠ΅Π½Ρ‚ эндонуклСаза, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ Π”Ρ€ΠΎΡˆΠ°, ΡƒΠΊΠΎΡ€Π°Ρ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ структуру ΠΏΠ΅Ρ‚Π»ΠΈ-ΡΡ‚Π΅Ρ€ΠΆΠ΅Π½ΡŒ Π΄ΠΎ ΠΏΡ€Π΅-миРНК Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ шпильки. ПослС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Ρ‹ ΠΏΡ€Π΅-миРНК Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ для прСдотвращСния Π΄Π΅Π³Ρ€Π°Π΄Π°Ρ†ΠΈΠΈ, ΠΎΠ½Π° экспортируСтся ΠΈΠ· ядра Π² Ρ†ΠΈΡ‚ΠΎΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΡƒ.

Π’ Ρ†ΠΈΡ‚ΠΎΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠ΅ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ эндонуклСазный Ρ„Π΅Ρ€ΠΌΠ΅Π½Ρ‚, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ Dicer, Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅Π·Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€Π΅-миРНК Π½Π° дуплСкс миРНК Π΄Π»ΠΈΠ½ΠΎΠΉ 21-24 Π½ΡƒΠΊΠ»Π΅ΠΎΡ‚ΠΈΠ΄Π°. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ДайсСр расщСпляСт ΠΎΠ΄Π½Ρƒ Ρ†Π΅ΠΏΡŒ дуплСкса, высвобоТдая ΠΎΠ΄Π½Ρƒ Ρ†Π΅ΠΏΡŒ Π·Ρ€Π΅Π»ΠΎΠΉ миРНК. ЗрСлая миРНК загруТаСтся Π² Π±Π΅Π»ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ комплСкс, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ комплСксом РНК-ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ сайлСнсинга (RISC), ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ ΠΠš направляСт ΠΊ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€Π½ΠΎΠΉ области своСй Ρ†Π΅Π»Π΅Π²ΠΎΠΉ мРНК.

Π‘Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½ΡŒ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ спаривания оснований ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ miRNA ΠΈ 3 & rsquo; НСтранслируСмая ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ мРНК-мишСни опрСдСляСт ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌ сайлСнсинга Π³Π΅Π½Π°. ΠžΠ±ΡˆΠΈΡ€Π½Π°Ρ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ идСальная ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π΄Π΅Π³Ρ€Π°Π΄Π°Ρ†ΠΈΡŽ мРНК, Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ спариваниС оснований ΠΈΠ½Π³ΠΈΠ±ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ Ρ‚Ρ€Π°Π½ΡΠ»ΡΡ†ΠΈΡŽ. Π’ Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΠΎΠ»Ρ‡Π°Π½ΠΈΠ΅ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π΄Π΅Π³Ρ€Π°Π΄Π°Ρ†ΠΈΡŽ мРНК Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΠΌΠΎ, ΠΈΠ½Π³ΠΈΠ±ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ трансляции ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΠΌΠΎ, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ мРНК ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π²ΠΎΠ·ΠΎΠ±Π½ΠΎΠ²ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚Ρ€Π°Π½ΡΠ»ΡΡ†ΠΈΡŽ послС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ рСпрСссоры Π±Ρ‹Π»ΠΈ устранСны.

ИзмСнСнная экспрСссия ΠΈΠ»ΠΈ функция miRNA Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΈΡ… Ρ‚ΠΈΠΏΠ°Ρ… Ρ€Π°ΠΊΠ°. НапримСр, потСря миРНК let-7 Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°ΠΊΠ΅ Π»Π΅Π³ΠΊΠΈΡ…, ΠΏΠ΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈ, ΠΌΠΎΠ»ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΆΠ΅Π»Π΅Π·Ρ‹, простаты ΠΈ яичников. Let-7 miRNA подавляСт ΡΠΊΡΠΏΡ€Π΅ΡΡΠΈΡŽ ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠ³Π΅Π½ΠΎΠ² & mdash; Π³Π΅Π½ΠΎΠ², ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ способных Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ€Π°ΠΊ & mdash; ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ росту, Π²Ρ‹ΠΆΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΡŽ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ»ΠΈΡ„Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠΊ. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, потСря let-7 способствуСт ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡŽ ΠΎΠΏΡƒΡ…ΠΎΠ»ΠΈ.

Suggested Reading

MacFarlane, Leigh-Ann, and Paul R. Murphy. “MicroRNA: Biogenesis, Function and Role in Cancer.” Current Genomics 11, no. 7 (November 2010): 537–61. [Source]

Ardekani, Ali M., and Mozhgan Moslemi Naeini. “The Role of MicroRNAs in Human Diseases.” Avicenna Journal of Medical Biotechnology 2, no. 4 (2010): 161–79. [Source]