2024 m. Nobelio fiziologijos ar medicinos premija buvo įteikta kartu Victorui Ambrosui ir Gary Ruvkunui „už mikroRNR atradimą ir jos vaidmenį potranskripcijos genų reguliavime“.
MikroRNR (miRNR) priklauso mažų, nekoduojančių, vienagrandžių RNR molekulių, atsakingų už genų ekspresijos reguliavimą augaluose, gyvūnuose ir kai kuriuose virusuose, šeimai. Per pastaruosius du dešimtmečius miRNR buvo plačiai ištirtos dėl jų vaidmens įvairiuose ląstelių procesuose, tokiuose kaip diferenciacija, metabolinė homeostazė, proliferacija ir apoptozė.
miRNR funkcionuoja prisijungdamos prie 3'-mesenger RNR (mRNR) galo, taip veikdamos kaip transliacijos represoriai arba sąveikaudamos su 5'-galiu, kur jos vaidina vaidmenį transkripcijos reguliavime. Visa tai vyksta ląstelės citoplazmoje ir turi tiesioginės įtakos ląstelių gaminamų baltymų rūšims ir kiekiui.
Pirmoji miRNR, Lin-4, buvo aptikta 1993 metais nematode Caenorhabditis elegans.
miRNR paprastai yra 18–25 nukleotidų ilgio. Jie gaunami iš ilgesnių pirmtakų, kurie yra dvigrandės RNR, vadinamos pri-miRNR. Biogenezės procesas vyksta branduolyje ir citoplazmoje, kur pri-miRNR sudaro atskiras į plaukų segtuką panašias struktūras, kurias atpažįsta ir suskaido mikroprocesorius, heterodimerinis kompleksas, kurį sudaro DROSHA ir DGCR8, kuris suskaido pri-miRNR į pre-miRNR. Tada išankstinės miRNR eksportuojamos į citoplazmą, kur galiausiai apdorojamos, kad susidarytų miRNR.
miRNR vaidina svarbų vaidmenį organizmo vystymesi reguliuodamos genus ir baltymus nuo pat embriogenezės iki organų ir organų sistemų vystymosi, todėl vaidina nepakeičiamą vaidmenį palaikant ląstelių homeostazę. Nors tarpląstelinės miRNR vaidina vaidmenį transkripcijos / vertimo reguliavime, tarpląstelinės miRNR veikia kaip cheminiai pasiuntiniai, tarpininkaujantys ląstelių ir ląstelių ryšiui. MiRNR reguliavimo sutrikimas buvo susijęs su įvairiomis ligomis, tokiomis kaip vėžys (miRNR veikia ir kaip genų aktyvatoriai, ir represoriai), neurodegeneraciniai sutrikimai ir širdies ir kraujagyslių ligos. MiRNR ekspresijos profiliavimo pokyčių supratimas ir išaiškinimas gali lemti naujų biomarkerių atradimą kartu su naujais terapiniais metodais ligų prevencijai. miRNR taip pat vaidina lemiamą vaidmenį vystant ir patogenezuojant infekcijas, kurias sukelia mikroorganizmai, pvz., bakterijos ir virusai, reguliuojant imuninės sistemos genus, kad būtų sukurtas veiksmingas atsakas į ligą.
MiRNR svarba ir vaidmuo reikalauja tolesnio tyrimo ir tyrimų, kurie kartu su genominių, transkriptominių ir (arba) proteominių duomenų integravimu pagerins mūsų mechaninį supratimą apie ląstelių sąveiką ir ligas. Dėl to gali būti sukurtos naujos miRNR pagrįstos terapijos, naudojant miRNR kaip aktimirus (naudojant miRNR kaip aktyvatorius pakeistoms ar ištrintoms miRNR) ir antgomirus (naudojant miRNR kaip antagonistus, kai yra nenormalus minėtos mRNR reguliavimas). paplitusių ir naujų žmonių ir gyvūnų ligų.
***
Refernai
- NobelPrize.org. Pranešimas spaudai – 2024 m. Nobelio fiziologijos arba medicinos premija. Paskelbta 7 m. spalio 2024 d. https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2024/press-release/
- Clairea T, Lamarthée B, Anglicheau D. MikroRNR: mažos molekulės, dideli efektai, Dabartinė nuomonė apie organų transplantaciją: 2021 m. vasario mėn. – 26 tomas – 1 leidimas – 10–16 p. DOI: https://doi.org/10.1097/MOT.0000000000000835
- Ambrosas V. Gyvūnų mikroRNR funkcijos. Gamta. 2004, 431 (7006): 350–5. DOI: https://doi.org/10.1038/nature02871
- Bartel DP. MikroRNR: genomika, biogenezė, mechanizmas ir funkcija. Ląstelė. 2004, 116 (2): 281–97. DOI: https://doi.org/10.1016/S0092-8674(04)00045-5
- Jansson MD ir Lund AH mikroRNR ir vėžys. Molekulinė onkologija. 2012, 6 (6): 590-610. DOI: https://doi.org/10.1016/j.molonc.2012.09.006
- Bhaskaran M, Mohan M. MikroRNR: istorija, biogenezė ir besikeičiantis jų vaidmuo gyvūnų vystymuisi ir ligoms. Vet Pathol. 2014;51(4):759-774. DOI: https://doi.org/10.1177/0300985813502820
- Bernstein E, Kim SY, Carmell MA ir kt. Dicer yra būtinas pelės vystymuisi. Natas Genetas. 2003 m.; 35:215–217. DOI: https://doi.org/10.1038/ng.125
- Kloosterman WP, Plasterk RH. Įvairios mikro-RNR funkcijos gyvūnų vystymuisi ir ligoms. Dev Cell. 2006 m.; 11:441–450. DOI: https://doi.org/10.1016/j.devcel.2006.09.009
- Wienholds E, Koudijs MJ, van Eeden FJM ir kt. MikroRNR gaminantis fermentas Dicer1 yra būtinas zebrafinių žuvų vystymuisi. Natas Genetas. 2003 m.; 35:217–218. DOI: https://doi.org/10.1038/ng125
- O'Brien J, Hayder H, Zayed Y, Peng C. MikroRNR biogenezės, veiksmų mechanizmų ir cirkuliacijos apžvalga. Priekinis endokrinolis (Lozana). 2018 m. rugpjūčio 3 d.; 9:402. DOI: https://doi.org/10.3389/fendo.2018.00402
***
Susijęs straipsnis
mikroRNR: naujas veikimo mechanizmo supratimas virusinėse infekcijose ir jo reikšmė (2021 m. vasario 15 d.)
***
