MiRNA: Porovnání verzí
Smazaný obsah Přidaný obsah
Možná hledáte |
|||
| (Není zobrazeno 47 mezilehlých verzí od 33 dalších uživatelů.) | |||
| Řádek 1: | Řádek 1: | ||
{{DISPLAYTITLE:miRNA}} |
{{DISPLAYTITLE:miRNA}} |
||
{{Možná hledáte|tento=microRNA|jiný=[[mRNA]] (messenger RNA), [[Mitochondriální DNA|mtDNA]] (mitochondriální DNA)}} |
|||
[[Soubor:Microrna secondary structure.png| |
[[Soubor:Microrna secondary structure.png|náhled|Struktura pre-microRNA z rostliny ''[[Brassica oleracea]]'']] |
||
| ⚫ | '''miRNA''' neboli '''microRNA''' jsou jednovláknové řetězce |
||
| ⚫ | '''miRNA''' neboli '''microRNA''' jsou jednovláknové řetězce nekódující [[RNA]] o délce 21–23 [[nukleotid]]ů, které se podílejí na regulaci [[exprese genu|genové exprese]]. miRNA vznikají [[transkripce (DNA)|transkripcí]] z [[gen]]ů v [[DNA]], ale následně nedochází k jejich [[translace (biologie)|translaci]] v [[Bílkovina|protein]]. Namísto toho se každý [[primární transkript]] miRNA (tzv. ''pri-miRNA'') páruje s některými vlastními [[komplementarita|komplementárními]] [[nukleová báze|bázemi]] a nakonec se mění na plně funkční miRNA. Tyto [[Molekula|molekuly]] jsou částečně komplementární k určitým molekulám [[mRNA]] vyskytujícím se v buňce a jsou schopné regulovat (konkrétně snižovat) tímto výrobu proteinů, které tyto mRNA kódují. K objevu miRNA došlo v roce [[1993]] v týmu Leeho a jeho spolupracovníků v laboratoři Victora Ambrose,<ref name="miRNA discovery">{{Citace periodika | autor=Lee RC, Feinbaum RL, Ambros V | titul=The C. elegans heterochronic gene lin-4 encodes small RNAs with antisense complementarity to lin-14 | periodikum=Cell | ročník=75 | číslo=5 | strany=843–54 | rok=1993 | měsíc=December | pmid=8252621 | doi= 10.1016/0092-8674(93)90529-Y| url=http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/0092-8674(93)90529-Y}}</ref> ale termín microRNA je mnohem mladší – pochází z roku 2001 z článků v [[Science]].<ref>{{Citace periodika | autor=Ruvkun G | titul=Molecular biology. Glimpses of a tiny RNA world | periodikum=Science (journal) | ročník=294 | číslo=5543 | strany=797–9 | rok=2001 | měsíc=October | pmid=11679654 | doi=10.1126/science.1066315 | url=}}</ref> |
||
| ⚫ | |||
| ⚫ | miRNA se vyskytují zejména u [[rostliny|rostlin]] a [[živočichové|živočichů]], ale vyvinula se u těchto skupin asi nezávisle.<ref>{{Citace elektronického periodika |titul=Archivovaná kopie |url=http://www.hoxfulmonsters.com/2008/10/origin-and-evolution-of-micrornas/ |datum přístupu=2009-10-21 |url archivu=https://web.archive.org/web/20090427202910/http://www.hoxfulmonsters.com/2008/10/origin-and-evolution-of-micrornas/ |datum archivace=2009-04-27 |nedostupné=ano }}</ref> |
||
== Vznik a úpravy miRNA == |
== Vznik a úpravy miRNA == |
||
[[Soubor:MiRNA processing.svg| |
[[Soubor:MiRNA processing.svg|náhled|250px|Kaskáda úpravy miRNA, na jejímž konci je komplex [[RISC (komplex)|RISC]] schopný regulovat expresi]] |
||
Geny kódující miRNA jsou mnohem delší (obsahují více nukleotidů), než finální upravené miRNA. miRNA je totiž nejprve v [[buněčné jádro|jádře]] hrubě přepsána [[RNA polymeráza|polymerázami]] do podoby asi 70 nukleotidů dlouhého řetězce '''pri-miRNA''' s čepičkou na 5' konci a poly-A koncem na straně druhé. První úpravy obstarává u živočichů proteinový komplex známý jako [[Microprocessor complex]]. Ten je složený z [[nukleáza|nukleázy]] jménem [[Drosha]] a proteinu [[Pasha]], schopného vázat na sebe [[ |
Geny kódující miRNA jsou mnohem delší (obsahují více nukleotidů), než finální upravené miRNA. miRNA je totiž nejprve v [[buněčné jádro|jádře]] hrubě přepsána [[RNA polymeráza|polymerázami]] do podoby asi 70 nukleotidů dlouhého řetězce '''pri-miRNA''' s čepičkou na 5' konci a poly-A koncem na straně druhé. První úpravy obstarává u živočichů [[proteinový komplex]] známý jako [[Microprocessor complex]]. Ten je složený z [[nukleáza|nukleázy]] jménem [[Drosha]] a proteinu [[Pasha]], schopného vázat na sebe [[dvouvláknová RNA|dvouvláknovou RNA]]. Tento komplex mění pri-miRNA na tzv. '''pre-miRNA'''<ref name="Denli">{{Citace periodika | autor=Denli AM, Tops BB, Plasterk RH, Ketting RF, Hannon GJ | titul=Processing of primary microRNAs by the Microprocessor complex | periodikum=[[Nature]] | ročník=432 | číslo=7014 | strany=231–5 | rok=2004 | měsíc=November | pmid=15531879 | doi=10.1038/nature03049 | url=}}</ref> Následně pre-miRNA vstupuje do [[Cytoplazma|cytoplazmy]], kde interaguje s endonukleázou jménem [[Dicer]] za vzniku miRNA, jenž se váže do komplexu [[RISC (komplex)|RISC]] (RNA-induced silencing complex).<ref name="Bernstein">{{Citace periodika | autor=Bernstein E, Caudy AA, Hammond SM, Hannon GJ | titul=Role for a bidentate ribonuclease in the initiation step of RNA interference | periodikum=Nature | ročník=409 | číslo=6818 | strany=363–6 | rok=2001 | měsíc=January | pmid=11201747 | doi=10.1038/35053110 | url=}}</ref> Právě RISC je schopen utlumovat expresi genů, jev známý jako [[RNA interference]]. U rostlin je celá kaskáda vzniku miRNA mírně odlišná, což je dáno tím, že u rostlin není přítomen protein Drosha a jeho roli v podstatě zastává Dicer.<ref name="Kurihara">{{Citace periodika | autor=Kurihara Y, Watanabe Y | titul=Arabidopsis micro-RNA biogenesis through Dicer-like 1 protein functions | periodikum=Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. | ročník=101 | číslo=34 | strany=12753–8 | rok=2004 | měsíc=August | pmid=15314213 |pmc=515125 | doi=10.1073/pnas.0403115101 | url=http://www.pnas.org/content/101/34/12753}}</ref> |
||
== Funkce == |
== Funkce == |
||
Funkce miRNA zřejmě spočívá v regulaci genů a jejich exprese. Molekuly miRNA jsou [[komplementarita|komplementární]] k části jedné nebo několika konkrétních [[mRNA]]. Živočišná miRNA vykazuje komplementaritu obvykle k regionu [[3' UTR]] (část mRNA |
Funkce miRNA zřejmě spočívá v regulaci genů a jejich exprese. Molekuly miRNA jsou [[komplementarita|komplementární]] k části jedné nebo několika konkrétních [[mRNA]]. Živočišná miRNA vykazuje komplementaritu obvykle k regionu [[3' UTR]] (část mRNA nekódující proteiny, ale vykonávající některé jiné regulační funkce vztahující se k dané molekule mRNA), zatímco rostlinná miRNA je komplementární ke kódujícím regionům messenger RNA. Když se spárují odpovídající řetězce miRNA a mRNA, je obvykle inhibována [[translace (biologie)|translace]] této mRNA v protein.<ref name="cell">{{Citace periodika |
||
| příjmení = Carthew |
| příjmení = Carthew |
||
| jméno = R. W. |
| jméno = R. W. |
||
| Řádek 20: | Řádek 22: | ||
| číslo = 4 |
| číslo = 4 |
||
| ročník = 136 |
| ročník = 136 |
||
| strany = |
| strany = 642–55 |
||
| url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2675692/?tool=pubmed |
| url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2675692/?tool=pubmed |
||
| issn = 1097-4172 |
| issn = 1097-4172 |
||
}}</ref> Někdy je namísto toho usnadněn rozklad molekuly mRNA: v tomto případě zřejmě vznik dvouvláknové RNA navozuje v buňce proces podobný [[RNA interference|RNA interferenci]] způsobované [[siRNA]] molekulami.<ref name=cell /> MiRNA může zřejmě také zasáhnout DNA, která koresponduje s danou mRNA, na níž se miRNA navázala |
}}</ref> Někdy je namísto toho usnadněn rozklad molekuly mRNA: v tomto případě zřejmě vznik dvouvláknové RNA navozuje v buňce proces podobný [[RNA interference|RNA interferenci]] způsobované [[siRNA]] molekulami.<ref name="cell" /> MiRNA může zřejmě také zasáhnout DNA, která koresponduje s danou mRNA, na níž se miRNA navázala – v tomto případě fungují miRNA spolu s proteiny. označovanými jako [[miRNP]] (microribonuclear proteins). |
||
== Role miRNA v medicíně == |
== Role miRNA v medicíně == |
||
Špatná funkce či regulace miRNA může způsobit v některých případech vážné choroby. Proto je miRNA v centru pozornosti vědců a její výzkum je velmi žádán. |
Špatná funkce či regulace miRNA může způsobit v některých případech vážné choroby. Proto je miRNA v centru pozornosti vědců a její výzkum je velmi žádán. Poprvé byla deregulace miRNA v kancerogenezi spojena se vznikem leukémií a lymfomů.<ref>{{citace periodika |
||
| autor1 = Musilova, K |
|||
| ⚫ | |||
| autor2 = Mraz, M |
|||
| edice=Genetic Engineering & Biotechnology News | vydavatel=Mary Ann Liebert, Inc. |ppg=1, 50, 52—53 | datum=2008-03-01 | datum přístupu=2008-05-16 |
|||
| titul = MicroRNAs in B-cell lymphomas: how a complex biology gets more complex |
|||
| periodikum = Leukemia |
|||
| rok vydání = 2015 |
|||
| ročník = 29 |
|||
| číslo = 5 |
|||
| strany = 1004–1017 |
|||
| vydavatel = Macmillan Publishers Limited |
|||
| pmid = 25541152 |
|||
}} |
|||
</ref> Dnes se hledají léky na bázi miRNA, které by pomáhaly například při onemocněních [[rakovina|rakovinné]] povahy a nemocech [[kardiovaskulární soustava|kardiovaskulární]] a [[nervová soustava|nervové soustavy]].<ref name="2008-Glaser">{{Citace periodika |
|||
| autor = Vicki Glaser |
|||
| titul = Tapping miRNA-Regulated Pathways |
|||
| ⚫ | |||
| periodikum = Genetic Engineering & Biotechnology News |
|||
| vydavatel = Mary Ann Liebert, Inc. |
|||
| ppg = 1, 50, 52—53 |
|||
| datum = 2008-03-01 |
|||
| datum přístupu = 2008-05-16 |
|||
}}</ref> |
}}</ref> |
||
Některé studie například zjistily, že pokud jsou myši uměle modifikovány tak, aby produkovaly nadměrné množství proteinu [[c-myc]] (který má roli ve vzniku rakoviny), umírají na rakovinu mnohem dříve, pokud navíc jejich těla produkují nadměrné množství miRNA.<ref>{{Citace periodika | autor=He L, Thomson JM, Hemann MT, ''et al'' | titul=A microRNA polycistron as a potential human oncogene | periodikum=Nature | ročník=435 | číslo=7043 | strany=828–33 | rok=2005 | měsíc=June | pmid=15944707 | doi=10.1038/nature03552 | url=}}</ref> Jiný výzkum prokázal, že miRNA se podílí na regulaci proteinu [[E2F1]], který má roli v [[proliferace|proliferaci buněk]]. V tomto případě se miRNA váže na mRNA a brání tím translaci.<ref>{{Citace periodika | autor=O'Donnell KA, Wentzel EA, Zeller KI, Dang CV, Mendell JT | titul=c-Myc-regulated microRNAs modulate E2F1 expression | periodikum=Nature | ročník=435 | číslo=7043 | strany=839–43 | rok=2005 | měsíc=June | pmid=15944709 | doi=10.1038/nature03677 | url=}}</ref> Je také možné na základě měření aktivity několika stovek genů kódujících miRNA u pacientů trpících nádorovým bujením zjistit, o jaký typ rakoviny se jedná a z jaké tkáně rakovina vznikla.<ref>{{Citace periodika | autor=Lu J, Getz G, Miska EA, ''et al'' | titul=MicroRNA expression profiles classify human cancers | periodikum=Nature | ročník=435 | číslo=7043 | strany=834–8 | rok=2005 | měsíc=June | pmid=15944708 | doi=10.1038/nature03702 | url=}}</ref> |
Některé studie například zjistily, že pokud jsou myši uměle modifikovány tak, aby produkovaly nadměrné množství proteinu [[c-myc]] (který má roli ve vzniku rakoviny), umírají na rakovinu mnohem dříve, pokud navíc jejich těla produkují nadměrné množství miRNA.<ref>{{Citace periodika | autor=He L, Thomson JM, Hemann MT, ''et al'' | titul=A microRNA polycistron as a potential human oncogene | periodikum=Nature | ročník=435 | číslo=7043 | strany=828–33 | rok=2005 | měsíc=June | pmid=15944707 | doi=10.1038/nature03552 | url=}}</ref> Jiný výzkum prokázal, že miRNA se podílí na regulaci proteinu [[E2F1]], který má roli v [[proliferace|proliferaci buněk]]. V tomto případě se miRNA váže na mRNA a brání tím translaci.<ref>{{Citace periodika | autor=O'Donnell KA, Wentzel EA, Zeller KI, Dang CV, Mendell JT | titul=c-Myc-regulated microRNAs modulate E2F1 expression | periodikum=Nature | ročník=435 | číslo=7043 | strany=839–43 | rok=2005 | měsíc=June | pmid=15944709 | doi=10.1038/nature03677 | url=}}</ref> Je také možné na základě měření aktivity několika stovek genů kódujících miRNA u pacientů trpících nádorovým bujením zjistit, o jaký typ rakoviny se jedná a z jaké tkáně rakovina vznikla.<ref>{{Citace periodika | autor=Lu J, Getz G, Miska EA, ''et al'' | titul=MicroRNA expression profiles classify human cancers | periodikum=Nature | ročník=435 | číslo=7043 | strany=834–8 | rok=2005 | měsíc=June | pmid=15944708 | doi=10.1038/nature03702 | url=}}</ref> |
||
Je zřejmé, že miRNa má značný vliv i na činnost srdce. Exprese genů pro miRNA se u lidí s poruchami srdeční činnosti značně odlišuje od zdravých lidí. Zřejmé je to zejména v případě [[kardiomyopatie]],<ref>{{Citace periodika | autor=Thum T, Galuppo P, Wolf C, ''et al'' | titul=MicroRNAs in the human heart: a clue to fetal gene reprogramming in heart failure | periodikum=Circulation | ročník=116 | číslo=3 | strany=258–67 | rok=2007 | měsíc=July | pmid=17606841 | doi=10.1161/CIRCULATIONAHA.107.687947 | url=}}</ref><ref>{{Citace periodika | autor=van Rooij E, Sutherland LB, Liu N, ''et al'' | titul=A signature pattern of stress-responsive microRNAs that can evoke cardiac hypertrophy and heart failure | periodikum=Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. | ročník=103 | číslo=48 | strany=18255–60 | rok=2006 | měsíc=November | pmid=17108080 |pmc=1838739 | doi=10.1073/pnas.0608791103 | url=}}</ref><ref>{{Citace periodika | autor=Tatsuguchi M, Seok HY, Callis TE, ''et al'' | titul=Expression of microRNAs is dynamically regulated during cardiomyocyte hypertrophy | periodikum=J. Mol. Cell. Cardiol. | ročník=42 | číslo=6 | strany=1137–41 | rok=2007 | měsíc=June | pmid=17498736 |pmc=1934409 | doi=10.1016/j.yjmcc.2007.04.004 | url=}}</ref>, ale i v případě embryonálního vývoje srdce, poruch vývoje ([[hypertrofie]]) a podobně.<ref name="2007-Zhao">{{Citace periodika | autor=Zhao Y, Ransom JF, Li A, ''et al'' | titul=Dysregulation of cardiogenesis, cardiac conduction, and cell cycle in mice lacking miRNA-1-2 | periodikum=Cell | ročník=129 | číslo=2 | strany=303–17 | rok=2007 | měsíc=April | pmid=17397913 | doi=10.1016/j.cell.2007.03.030 | url=}}</ref><ref>{{Citace periodika | autor=Zhao Y, Samal E, Srivastava D | titul=Serum response factor regulates a muscle-specific microRNA that targets Hand2 during cardiogenesis | periodikum=Nature | ročník=436 | číslo=7048 | strany=214–20 | rok=2005 | měsíc=July | pmid=15951802 | doi=10.1038/nature03817 | url=}}</ref><ref>{{Citace periodika | autor=Xiao J, Luo X, Lin H, ''et al'' | titul=MicroRNA miR-133 represses HERG K+ channel expression contributing to QT prolongation in diabetic hearts | periodikum=J. Biol. Chem. | ročník=282 | číslo=17 | strany=12363–7 | rok=2007 | měsíc=April | pmid=17344217 | doi=10.1074/jbc.C700015200 | url=http://www.jbc.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=17344217}}</ref><ref>{{Citace periodika | autor=Yang B, Lin H, Xiao J, ''et al'' | titul=The muscle-specific microRNA miR-1 regulates cardiac arrhythmogenic potential by targeting GJA1 and KCNJ2 | periodikum=Nat. Med. | ročník=13 | číslo=4 | strany=486–91 | rok=2007 | měsíc=April | pmid=17401374 | doi=10.1038/nm1569}}</ref><ref>{{Citace periodika | autor=Carè A, Catalucci D, Felicetti F, ''et al'' | titul=MicroRNA-133 controls cardiac hypertrophy | periodikum=Nat. Med. | ročník=13 | číslo=5 | strany=613–8 | rok=2007 | měsíc=May | pmid=17468766 | doi=10.1038/nm1582}}</ref><ref>{{Citace periodika | autor=van Rooij E, Sutherland LB, Qi X, Richardson JA, Hill J, Olson EN | titul=Control of stress-dependent cardiac growth and gene expression by a microRNA | periodikum=Science (journal) | ročník=316 | číslo=5824 | strany=575–9 | rok=2007 | měsíc=April | pmid=17379774 | doi=10.1126/science.1139089 | url=http://www.sciencemag.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=17379774}}</ref> |
Je zřejmé, že miRNa má značný vliv i na činnost srdce. Exprese genů pro miRNA se u lidí s poruchami srdeční činnosti značně odlišuje od zdravých lidí. Zřejmé je to zejména v případě [[kardiomyopatie]],<ref>{{Citace periodika | autor=Thum T, Galuppo P, Wolf C, ''et al'' | titul=MicroRNAs in the human heart: a clue to fetal gene reprogramming in heart failure | periodikum=Circulation | ročník=116 | číslo=3 | strany=258–67 | rok=2007 | měsíc=July | pmid=17606841 | doi=10.1161/CIRCULATIONAHA.107.687947 | url=}}</ref><ref>{{Citace periodika | autor=van Rooij E, Sutherland LB, Liu N, ''et al'' | titul=A signature pattern of stress-responsive microRNAs that can evoke cardiac hypertrophy and heart failure | periodikum=Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. | ročník=103 | číslo=48 | strany=18255–60 | rok=2006 | měsíc=November | pmid=17108080 |pmc=1838739 | doi=10.1073/pnas.0608791103 | url=}}</ref><ref>{{Citace periodika | autor=Tatsuguchi M, Seok HY, Callis TE, ''et al'' | titul=Expression of microRNAs is dynamically regulated during cardiomyocyte hypertrophy | periodikum=J. Mol. Cell. Cardiol. | ročník=42 | číslo=6 | strany=1137–41 | rok=2007 | měsíc=June | pmid=17498736 |pmc=1934409 | doi=10.1016/j.yjmcc.2007.04.004 | url=}}</ref>, ale i v případě embryonálního vývoje srdce, poruch vývoje ([[hypertrofie]]) a podobně.<ref name="2007-Zhao">{{Citace periodika | autor=Zhao Y, Ransom JF, Li A, ''et al'' | titul=Dysregulation of cardiogenesis, cardiac conduction, and cell cycle in mice lacking miRNA-1-2 | periodikum=Cell | ročník=129 | číslo=2 | strany=303–17 | rok=2007 | měsíc=April | pmid=17397913 | doi=10.1016/j.cell.2007.03.030 | url=}}</ref><ref>{{Citace periodika | autor=Zhao Y, Samal E, Srivastava D | titul=Serum response factor regulates a muscle-specific microRNA that targets Hand2 during cardiogenesis | periodikum=Nature | ročník=436 | číslo=7048 | strany=214–20 | rok=2005 | měsíc=July | pmid=15951802 | doi=10.1038/nature03817 | url=}}</ref><ref>{{Citace periodika | autor=Xiao J, Luo X, Lin H, ''et al'' | titul=MicroRNA miR-133 represses HERG K+ channel expression contributing to QT prolongation in diabetic hearts | periodikum=J. Biol. Chem. | ročník=282 | číslo=17 | strany=12363–7 | rok=2007 | měsíc=April | pmid=17344217 | doi=10.1074/jbc.C700015200 | url=http://www.jbc.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=17344217 | datum přístupu=2009-02-24 | url archivu=https://web.archive.org/web/20200703104501/http://www.jbc.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=17344217 | datum archivace=2020-07-03 | nedostupné=ano }} {{Wayback|url=http://www.jbc.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=17344217 |date=20200703104501 }}</ref><ref>{{Citace periodika | autor=Yang B, Lin H, Xiao J, ''et al'' | titul=The muscle-specific microRNA miR-1 regulates cardiac arrhythmogenic potential by targeting GJA1 and KCNJ2 | periodikum=Nat. Med. | ročník=13 | číslo=4 | strany=486–91 | rok=2007 | měsíc=April | pmid=17401374 | doi=10.1038/nm1569}}</ref><ref>{{Citace periodika | autor=Carè A, Catalucci D, Felicetti F, ''et al'' | titul=MicroRNA-133 controls cardiac hypertrophy | periodikum=Nat. Med. | ročník=13 | číslo=5 | strany=613–8 | rok=2007 | měsíc=May | pmid=17468766 | doi=10.1038/nm1582}}</ref><ref>{{Citace periodika | autor=van Rooij E, Sutherland LB, Qi X, Richardson JA, Hill J, Olson EN | titul=Control of stress-dependent cardiac growth and gene expression by a microRNA | periodikum=Science (journal) | ročník=316 | číslo=5824 | strany=575–9 | rok=2007 | měsíc=April | pmid=17379774 | doi=10.1126/science.1139089 | url=http://www.sciencemag.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=17379774}}</ref> |
||
Nejnovější studie také ukázaly, že miRNA produkované rýží (a dalšími rostlinami) nejenže přežívá trávicí proces živočichů, ale dokonce ovlivňuje svojí činností expresi genů. Například MIR168a interferuje s mRNA, ze které se translatuje receptor pro [[Nízkodenzitní lipoprotein|LDL]]. Dochází tak k utlumení schopnosti živočichů odstraňovat z plazmy LDL. |
|||
== Další role miRNA == |
|||
U rostlin jsou miRNA jedním z mechanismů, které patogeny využívají k překonání obranných mechanismů rostlin a usnadnění jejich kolonizace. Stále více důkazů ale naznačuje, že i prospěšné mikroby využívají miRNA k usnadnění symbiózy. Např. [[Mykorhiza|mykorhizní]] houba ''Pisolithus microcarpus'' kóduje miRNA, která vstupuje do rostlinných buněk a stabilizuje symbiotickou interakci.<ref>[https://www.pnas.org/content/119/3/e2103527119 Johanna Wong-Bajracharya et al., The ectomycorrhizal fungus Pisolithus microcarpus encodes a microRNA involved in cross-kingdom gene silencing during symbiosis, PNAS January 18, 2022 119 (3)]</ref> |
|||
== Literatura == |
|||
Nanjing University School of Life Sciences News |
|||
Zhang a kol.: "Exogenous plant MIR168a specifically targets mammalian LDLRAP1: an evidence of cross-kingdom regulation by microRNA" Publishing on Cell Research, September 20, 2011. |
|||
== Reference == |
== Reference == |
||
{{překlad|en|MicroRNA|270407401}} |
{{překlad|en|MicroRNA|270407401}} |
||
<references /> |
|||
<div style="-moz-column-count:2;-webkit-column-count: 2;column-count: 2"><references/></div> |
|||
== Externí odkazy == |
|||
| ⚫ | |||
* {{Commonscat}} |
|||
| ⚫ | |||
| ⚫ | |||
{{Typy RNA}} |
|||
[[Kategorie:Molekulární biologie]] |
|||
{{Autoritní data}} |
|||
| ⚫ | |||
[[ca:MiRNA]] |
|||
[[de:MicroRNA]] |
|||
[[en:MicroRNA]] |
|||
[[es:Micro ARN]] |
|||
[[fi:MikroRNA]] |
|||
[[fr:MicroARN]] |
|||
[[he:MicroRNA]] |
|||
[[id:RNA-Mikro]] |
|||
[[it:MicroRNA]] |
|||
[[ja:MiRNA]] |
|||
[[lt:MiRNR]] |
|||
[[nl:MiRNA]] |
|||
[[pl:MiRNA]] |
|||
[[pt:Micro-RNA]] |
|||
[[ru:МикроРНК]] |
|||
[[ta:குறு ஆர்.என்.ஏ]] |
|||
[[tr:MikroRNA]] |
|||
[[zh:微RNA]] |
|||
Aktuální verze z 8. 10. 2024, 11:26
miRNA neboli microRNA jsou jednovláknové řetězce nekódující RNA o délce 21–23 nukleotidů, které se podílejí na regulaci genové exprese. miRNA vznikají transkripcí z genů v DNA, ale následně nedochází k jejich translaci v protein. Namísto toho se každý primární transkript miRNA (tzv. pri-miRNA) páruje s některými vlastními komplementárními bázemi a nakonec se mění na plně funkční miRNA. Tyto molekuly jsou částečně komplementární k určitým molekulám mRNA vyskytujícím se v buňce a jsou schopné regulovat (konkrétně snižovat) tímto výrobu proteinů, které tyto mRNA kódují. K objevu miRNA došlo v roce 1993 v týmu Leeho a jeho spolupracovníků v laboratoři Victora Ambrose,[1] ale termín microRNA je mnohem mladší – pochází z roku 2001 z článků v Science.[2]
miRNA se vyskytují zejména u rostlin a živočichů, ale vyvinula se u těchto skupin asi nezávisle.[3]
Vznik a úpravy miRNA
[editovat | editovat zdroj]
Geny kódující miRNA jsou mnohem delší (obsahují více nukleotidů), než finální upravené miRNA. miRNA je totiž nejprve v jádře hrubě přepsána polymerázami do podoby asi 70 nukleotidů dlouhého řetězce pri-miRNA s čepičkou na 5' konci a poly-A koncem na straně druhé. První úpravy obstarává u živočichů proteinový komplex známý jako Microprocessor complex. Ten je složený z nukleázy jménem Drosha a proteinu Pasha, schopného vázat na sebe dvouvláknovou RNA. Tento komplex mění pri-miRNA na tzv. pre-miRNA[4] Následně pre-miRNA vstupuje do cytoplazmy, kde interaguje s endonukleázou jménem Dicer za vzniku miRNA, jenž se váže do komplexu RISC (RNA-induced silencing complex).[5] Právě RISC je schopen utlumovat expresi genů, jev známý jako RNA interference. U rostlin je celá kaskáda vzniku miRNA mírně odlišná, což je dáno tím, že u rostlin není přítomen protein Drosha a jeho roli v podstatě zastává Dicer.[6]
Funkce
[editovat | editovat zdroj]Funkce miRNA zřejmě spočívá v regulaci genů a jejich exprese. Molekuly miRNA jsou komplementární k části jedné nebo několika konkrétních mRNA. Živočišná miRNA vykazuje komplementaritu obvykle k regionu 3' UTR (část mRNA nekódující proteiny, ale vykonávající některé jiné regulační funkce vztahující se k dané molekule mRNA), zatímco rostlinná miRNA je komplementární ke kódujícím regionům messenger RNA. Když se spárují odpovídající řetězce miRNA a mRNA, je obvykle inhibována translace této mRNA v protein.[7] Někdy je namísto toho usnadněn rozklad molekuly mRNA: v tomto případě zřejmě vznik dvouvláknové RNA navozuje v buňce proces podobný RNA interferenci způsobované siRNA molekulami.[7] MiRNA může zřejmě také zasáhnout DNA, která koresponduje s danou mRNA, na níž se miRNA navázala – v tomto případě fungují miRNA spolu s proteiny. označovanými jako miRNP (microribonuclear proteins).
Role miRNA v medicíně
[editovat | editovat zdroj]Špatná funkce či regulace miRNA může způsobit v některých případech vážné choroby. Proto je miRNA v centru pozornosti vědců a její výzkum je velmi žádán. Poprvé byla deregulace miRNA v kancerogenezi spojena se vznikem leukémií a lymfomů.[8] Dnes se hledají léky na bázi miRNA, které by pomáhaly například při onemocněních rakovinné povahy a nemocech kardiovaskulární a nervové soustavy.[9]
Některé studie například zjistily, že pokud jsou myši uměle modifikovány tak, aby produkovaly nadměrné množství proteinu c-myc (který má roli ve vzniku rakoviny), umírají na rakovinu mnohem dříve, pokud navíc jejich těla produkují nadměrné množství miRNA.[10] Jiný výzkum prokázal, že miRNA se podílí na regulaci proteinu E2F1, který má roli v proliferaci buněk. V tomto případě se miRNA váže na mRNA a brání tím translaci.[11] Je také možné na základě měření aktivity několika stovek genů kódujících miRNA u pacientů trpících nádorovým bujením zjistit, o jaký typ rakoviny se jedná a z jaké tkáně rakovina vznikla.[12]
Je zřejmé, že miRNa má značný vliv i na činnost srdce. Exprese genů pro miRNA se u lidí s poruchami srdeční činnosti značně odlišuje od zdravých lidí. Zřejmé je to zejména v případě kardiomyopatie,[13][14][15], ale i v případě embryonálního vývoje srdce, poruch vývoje (hypertrofie) a podobně.[16][17][18][19][20][21]
Nejnovější studie také ukázaly, že miRNA produkované rýží (a dalšími rostlinami) nejenže přežívá trávicí proces živočichů, ale dokonce ovlivňuje svojí činností expresi genů. Například MIR168a interferuje s mRNA, ze které se translatuje receptor pro LDL. Dochází tak k utlumení schopnosti živočichů odstraňovat z plazmy LDL.
Další role miRNA
[editovat | editovat zdroj]U rostlin jsou miRNA jedním z mechanismů, které patogeny využívají k překonání obranných mechanismů rostlin a usnadnění jejich kolonizace. Stále více důkazů ale naznačuje, že i prospěšné mikroby využívají miRNA k usnadnění symbiózy. Např. mykorhizní houba Pisolithus microcarpus kóduje miRNA, která vstupuje do rostlinných buněk a stabilizuje symbiotickou interakci.[22]
Literatura
[editovat | editovat zdroj]Nanjing University School of Life Sciences News Zhang a kol.: "Exogenous plant MIR168a specifically targets mammalian LDLRAP1: an evidence of cross-kingdom regulation by microRNA" Publishing on Cell Research, September 20, 2011.
Reference
[editovat | editovat zdroj]V tomto článku byl použit překlad textu z článku MicroRNA na anglické Wikipedii.
- ↑ Lee RC, Feinbaum RL, Ambros V. The C. elegans heterochronic gene lin-4 encodes small RNAs with antisense complementarity to lin-14. Cell. December 1993, roč. 75, čís. 5, s. 843–54. Dostupné online. DOI 10.1016/0092-8674(93)90529-Y. PMID 8252621.
- ↑ Ruvkun G. Molecular biology. Glimpses of a tiny RNA world. Science (journal). October 2001, roč. 294, čís. 5543, s. 797–9. DOI 10.1126/science.1066315. PMID 11679654.
- ↑ Archivovaná kopie. www.hoxfulmonsters.com [online]. [cit. 2009-10-21]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2009-04-27.
- ↑ Denli AM, Tops BB, Plasterk RH, Ketting RF, Hannon GJ. Processing of primary microRNAs by the Microprocessor complex. Nature. November 2004, roč. 432, čís. 7014, s. 231–5. DOI 10.1038/nature03049. PMID 15531879.
- ↑ Bernstein E, Caudy AA, Hammond SM, Hannon GJ. Role for a bidentate ribonuclease in the initiation step of RNA interference. Nature. January 2001, roč. 409, čís. 6818, s. 363–6. DOI 10.1038/35053110. PMID 11201747.
- ↑ Kurihara Y, Watanabe Y. Arabidopsis micro-RNA biogenesis through Dicer-like 1 protein functions. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.. August 2004, roč. 101, čís. 34, s. 12753–8. Dostupné online. DOI 10.1073/pnas.0403115101. PMID 15314213.
- ↑ a b CARTHEW, R. W.; SONTHEIMER, E. J. Origins and Mechanisms of miRNAs and siRNAs. Cell.. 2009, roč. 136, čís. 4, s. 642–55. Dostupné online. ISSN 1097-4172.
- ↑ Musilova, K; Mraz, M. MicroRNAs in B-cell lymphomas: how a complex biology gets more complex. Leukemia. Macmillan Publishers Limited, 2015, roč. 29, čís. 5, s. 1004–1017. PMID 25541152.
- ↑ Vicki Glaser. Tapping miRNA-Regulated Pathways. Genetic Engineering & Biotechnology News. Mary Ann Liebert, Inc., 2008-03-01. Dostupné online [cit. 2008-05-16].
- ↑ He L, Thomson JM, Hemann MT, et al. A microRNA polycistron as a potential human oncogene. Nature. June 2005, roč. 435, čís. 7043, s. 828–33. DOI 10.1038/nature03552. PMID 15944707.
- ↑ O'Donnell KA, Wentzel EA, Zeller KI, Dang CV, Mendell JT. c-Myc-regulated microRNAs modulate E2F1 expression. Nature. June 2005, roč. 435, čís. 7043, s. 839–43. DOI 10.1038/nature03677. PMID 15944709.
- ↑ Lu J, Getz G, Miska EA, et al. MicroRNA expression profiles classify human cancers. Nature. June 2005, roč. 435, čís. 7043, s. 834–8. DOI 10.1038/nature03702. PMID 15944708.
- ↑ Thum T, Galuppo P, Wolf C, et al. MicroRNAs in the human heart: a clue to fetal gene reprogramming in heart failure. Circulation. July 2007, roč. 116, čís. 3, s. 258–67. DOI 10.1161/CIRCULATIONAHA.107.687947. PMID 17606841.
- ↑ van Rooij E, Sutherland LB, Liu N, et al. A signature pattern of stress-responsive microRNAs that can evoke cardiac hypertrophy and heart failure. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.. November 2006, roč. 103, čís. 48, s. 18255–60. DOI 10.1073/pnas.0608791103. PMID 17108080.
- ↑ Tatsuguchi M, Seok HY, Callis TE, et al. Expression of microRNAs is dynamically regulated during cardiomyocyte hypertrophy. J. Mol. Cell. Cardiol.. June 2007, roč. 42, čís. 6, s. 1137–41. DOI 10.1016/j.yjmcc.2007.04.004. PMID 17498736.
- ↑ Zhao Y, Ransom JF, Li A, et al. Dysregulation of cardiogenesis, cardiac conduction, and cell cycle in mice lacking miRNA-1-2. Cell. April 2007, roč. 129, čís. 2, s. 303–17. DOI 10.1016/j.cell.2007.03.030. PMID 17397913.
- ↑ Zhao Y, Samal E, Srivastava D. Serum response factor regulates a muscle-specific microRNA that targets Hand2 during cardiogenesis. Nature. July 2005, roč. 436, čís. 7048, s. 214–20. DOI 10.1038/nature03817. PMID 15951802.
- ↑ Xiao J, Luo X, Lin H, et al. MicroRNA miR-133 represses HERG K+ channel expression contributing to QT prolongation in diabetic hearts. J. Biol. Chem.. April 2007, roč. 282, čís. 17, s. 12363–7. Dostupné v archivu pořízeném dne 2020-07-03. DOI 10.1074/jbc.C700015200. PMID 17344217. Archivováno 3. 7. 2020 na Wayback Machine.
- ↑ Yang B, Lin H, Xiao J, et al. The muscle-specific microRNA miR-1 regulates cardiac arrhythmogenic potential by targeting GJA1 and KCNJ2. Nat. Med.. April 2007, roč. 13, čís. 4, s. 486–91. DOI 10.1038/nm1569. PMID 17401374.
- ↑ Carè A, Catalucci D, Felicetti F, et al. MicroRNA-133 controls cardiac hypertrophy. Nat. Med.. May 2007, roč. 13, čís. 5, s. 613–8. DOI 10.1038/nm1582. PMID 17468766.
- ↑ van Rooij E, Sutherland LB, Qi X, Richardson JA, Hill J, Olson EN. Control of stress-dependent cardiac growth and gene expression by a microRNA. Science (journal). April 2007, roč. 316, čís. 5824, s. 575–9. Dostupné online. DOI 10.1126/science.1139089. PMID 17379774.
- ↑ Johanna Wong-Bajracharya et al., The ectomycorrhizal fungus Pisolithus microcarpus encodes a microRNA involved in cross-kingdom gene silencing during symbiosis, PNAS January 18, 2022 119 (3)
Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématu miRNA na Wikimedia Commons
