Нобелеўская прэмія па фізіялогіі і медыцыне 2024 года была прысуджана Віктару Амбросу і Гэры Руўкуну «за адкрыццё мікраРНК і яе ролю ў посттранскрыпцыйнай рэгуляцыі генаў».
МікраРНК (міРНК) належаць да сямейства невялікіх некадзіруючых адналанцуговых малекул РНК, якія адказваюць за рэгуляцыю экспрэсіі генаў у раслін, жывёл і некаторых вірусаў. МіРНК шырока вывучаліся на працягу апошніх двух дзесяцігоддзяў на прадмет іх ролі ў розных клеткавых працэсах, такіх як дыферэнцыяцыя, метабалічны гамеастаз, праліферацыі і апоптоз.
мікраРНК функцыянуюць, звязваючыся альбо з 3'-канцом інфармацыйнай РНК (мРНК), тым самым дзейнічаючы як рэпрэсары трансляцыі, альбо ўзаемадзейнічаючы з 5'-канцом, дзе яны гуляюць ролю ў рэгуляцыі транскрыпцыі. Усё гэта адбываецца ў цытаплазме клеткі і мае непасрэдны ўплыў на тыпы і колькасць бялкоў, якія выпрацоўваюцца клеткамі.
Першая мікраРНК Lin-4 была выяўлена ў 1993 годзе ў нематоды Caenorhabditis elegans.
МіРНК звычайна маюць даўжыню 18-25 нуклеатыдаў. Яны атрымліваюцца з больш доўгіх папярэднікаў, якія ўяўляюць сабой двухцепочечные РНК, якія называюцца пры-міРНК. Працэс біягенезу адбываецца ў ядры і цытаплазме, дзе пры-міРНК утвараюць асобныя структуры, падобныя на шпількі, якія распазнаюцца і расшчапляюцца мікрапрацэсарам, гетэрадымерным комплексам, утвораным DROSHA і DGCR8, якія расшчапляюць пры-міРНК да прэ-міРНК. Затым папярэднія мікраРНК экспартуюцца ў цытаплазму, дзе яны канчаткова апрацоўваюцца з адукацыяй мікраРНК.
МіРНК гуляюць важную ролю ў развіцці арганізма, рэгулюючы гены і вавёркі ад эмбрыягенезу да развіцця органаў і сістэм органаў, такім чынам, адыгрываючы незаменную ролю ў падтрыманні клеткавага гамеастазу. У той час як унутрыклеткавыя мікраРНК гуляюць пэўную ролю ў рэгуляцыі транскрыпцыі/трансляцыі, пазаклеткавыя мікраРНК функцыянуюць як хімічныя мессенджеры для апасродкавання міжклеткавай сувязі. Парушэнне рэгуляцыі мікраРНК звязана з рознымі захворваннямі, такімі як рак (міРНК дзейнічаюць як актыватары і рэпрэсары генаў), нейрадэгенератыўныя захворванні і сардэчна-сасудзістыя захворванні. Разуменне і высвятленне змен у прафіляванні экспрэсіі мікраРНК можа прывесці да адкрыцця новых біямаркераў з спадарожнымі новымі тэрапеўтычнымі падыходамі для прафілактыкі захворванняў. мікраРНК таксама гуляюць важную ролю ў развіцці і патагенезе інфекцый, выкліканых такімі мікраарганізмамі, як бактэрыі і вірусы, рэгулюючы гены імуннай сістэмы для стварэння эфектыўнага адказу на хваробу.
Важнасць і роля мікраРНК патрабуюць далейшага вывучэння і даследаванняў, якія ў спалучэнні з інтэграцыяй геномных, транскрыптамных і/або пратэамных даных палепшаць наша разуменне механізмаў клеткавых узаемадзеянняў і хвароб. Гэта можа прывесці да распрацоўкі новай тэрапіі на аснове мікраРНК шляхам выкарыстання мікраРНК у якасці актыміраў (з выкарыстаннем мікраРНК у якасці актыватараў для замены мікраРНК, якія былі мутаваныя або выдаленыя) і антагаміраў (з выкарыстаннем мікраРНК у якасці антаганістаў, калі існуе анамальная рэгуляцыя згаданай мРНК) для распаўсюджаныя і новыя хваробы чалавека і жывёл.
***
Спасылкі
- NobelPrize.org. Прэс-рэліз – Нобелеўская прэмія па фізіялогіі і медыцыне 2024 г. Апублікавана 7 кастрычніка 2024 г. Даступна па адрасе https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2024/press-release/
- Clairea T, Lamarthée B, Anglicheau D. МікраРНК: малыя малекулы, вялікія эфекты, сучаснае меркаванне ў галіне трансплантацыі органаў: люты 2021 г. – Том 26 – выпуск 1 – с. 10-16. DOI: https://doi.org/10.1097/MOT.0000000000000835
- Амброс В. Функцыі мікраРНК жывёл. Прырода. 2004, 431 (7006): 350–5. DOI: https://doi.org/10.1038/nature02871
- Бартэль DP. МікраРНК: геноміка, біягенез, механізм і функцыя. Ячэйка. 2004, 116 (2): 281–97. DOI: https://doi.org/10.1016/S0092-8674(04)00045-5
- Jansson MD і Lund AH МікраРНК і рак. Малекулярная анкалогія. 2012, 6 (6): 590-610. DOI: https://doi.org/10.1016/j.molonc.2012.09.006
- Бхаскаран М, Мохан М. МікраРНК: гісторыя, біягенез і іх эвалюцыянуючая роля ў развіцці і хваробах жывёл. Ветэрынар Патол. 2014;51(4):759-774. DOI: https://doi.org/10.1177/0300985813502820
- Bernstein E, Kim SY, Carmell MA і інш. Dicer неабходны для развіцця мышы. Нат Генет. 2003 год; 35:215-217. DOI: https://doi.org/10.1038/ng.125
- Kloosterman WP, Plasterk RH. Разнастайныя функцыі мікра-РНК у развіцці і хваробах жывёл. Dev Cell. 2006 год; 11:441–450. DOI: https://doi.org/10.1016/j.devcel.2006.09.009
- Wienholds E, Koudijs MJ, van Eeden FJM і інш. Фермент Dicer1, які прадукуе мікраРНК, неабходны для развіцця рыбак даніо. Нат Генет. 2003 год; 35:217-218. DOI: https://doi.org/10.1038/ng125
- O'Brien J, Hayder H, Zayed Y, Peng C. Агляд біягенезу мікраРНК, механізмаў дзеянняў і цыркуляцыі. Front Endocrinol (Лазан). 2018 жніўня 3 г.; 9:402. DOI: https://doi.org/10.3389/fendo.2018.00402
***
артыкулы па тэме
мікраРНК: новае разуменне механізму дзеяння пры вірусных інфекцыях і яго значэнне (15 лютага 2021)
***
