Μικρό RNA

Μικρό, συνήθως μη κωδικοποιητικό μόριο RNA

Το Μικρό RNA (Small RNA (sRNA)) είναι πολυμερή μόρια RNA που έχουν μήκος μικρότερο από 200 νουκλεοτίδια και συνήθως είναι μη κωδικοποιητικό.[1] Η σίγαση RNA (RNA silencing) είναι συχνά λειτουργία αυτών των μορίων, με το πιο κοινό και καλά μελετημένο παράδειγμα να είναι η παρεμβολή RNA (RNA interference (RNAi)), στο οποίο το ενδογενώς εκφρασμένο μικροRNA (microRNA (miRNA)) ή το εξωγενώς προερχόμενο μικρό παρεμβαλλόμενο RNA (small interfering RNA (siRNA)) επάγει την αποικοδόμηση του συμπληρωματικού αγγελιοφόρου RNA. Άλλες κατηγορίες μικρού RNA έχουν ταυτοποιηθεί, συμπεριλαμβανομένων του Piwi-αλληλεπιδρώντος RNA (piRNA) και του υποείδους του που σχετίζεται με επανάληψη του μικρού παρεμβαλλόμενου RNA (repeat associated small interfering RNA (rasiRNA)).[2] Το μικρό RNA "δεν μπορεί να επάγει μόνο του το RNAi και για να ολοκληρώσει το έργο πρέπει να σχηματίσει τον πυρήνα του συμπλέγματος RNA-πρωτεΐνης που ονομάζεται σύμπλοκο σίγασης που προκαλείται από RNA (RNA-induced silencing complex (RISC)), ειδικά με την πρωτεΐνη Argonaute (Αργοναύτης)".[3]:366 Μικρό RNA ανιχνεύτηκε ή αλληλουχήθηκε χρησιμοποιώντας μια σειρά τεχνικών, συμπεριλαμβανομένης της απευθείας με Αλληλουχία μικροRNA σε διάφορες πλατφόρμες αλληλούχισης,[4][5][6] ή έμμεσα μέσω αλληλούχισης και ανάλυσης του γονιδιώματος.[7] Η ταυτοποίηση των miRNAs έχει αξιολογηθεί για την ανίχνευση ανθρώπινων ασθενειών, όπως ο καρκίνος του μαστού.[5] Η έκφραση miRNA σε μονοπύρηνα κύτταρα περιφερικού αίματος (Peripheral blood mononuclear cell (PBMC)) έχει μελετηθεί ως πιθανός βιοδείκτης για διαφορετικές νευρολογικές διαταραχές όπως η νόσος του Πάρκινσον,[8] και η Πολλαπλή σκλήρυνση.[9] Η αξιολόγηση μικρού RNA είναι χρήσιμη για ορισμένα είδη μελετών επειδή τα μόριά του "δεν χρειάζεται να κατακερματιστούν πριν από την προετοιμασία της βιβλιοθήκης".[3]:162 Οι τύποι μικρού RNA περιλαμβάνουν:

  • ΜικροRNA (microRNA (miRNA))[10]
  • Piwi-αλληλεπιδρόν RNA (Piwi-interacting RNA (piRNA))
  • Μικρό παρεμβαλλόμενο RNA (small interfering RNA (siRNA))
  • Μικρό πυρηνικό RNA (small nuclear RNA (snRNA)), γνωστό και ως U-RNA
  • Μικρό πυρηνισκικό RNA (small nucleolar RNA (snoRNA)
  • Μικρό ριβοσωμικό DNA-παραγόμενο RNA (small rDNA-derived RNA (srRNA))[11]
  • Θραύσμα tRNA (tRNA fragment (tRF))[12]
  • Μικρό RNA από Y RNA (Y RNA-derived small RNA (ysRNA))[13]

Η πρώτη γνωστή λειτουργία στα φυτά ανακαλύφθηκε σε μεταλλάγματα της αραβίδοψης. Συγκεκριμένα με μείωση της λειτουργίας της μετάλλαξηs για την παραγωγή πολυμεράσης RNA που εξαρτάται από RNA και παρόμοιας με DICER. Αυτή η διαταραχή ενίσχυσε στην πραγματικότητα την αντοχή της αραβίδοψης έναντι των Heterodera schachtii και Meloidogyne javanica. Ομοίως, τα μεταλλαγμένα με μειωμένη λειτουργία Argonaute - ago1-25, ago1-27, ago2-1 και συνδυασμένα μεταλλαγμένα με ago1-27 και ago2-1 - είχαν μεγαλύτερη αντίσταση στο ago1-27, και συνδυασμένα μεταλλαγμένα με ago1-27 και ago2-1 - είχαν μεγαλύτερη αντίσταση στο Meloidogyne incognita Συνολικά αυτό καταδεικνύει μεγάλη εξάρτηση του νηματώδη παρασιτισμού από τα μικρά RNA των φυτών.[14]

Παραπομπές

Επεξεργασία
  1. «An expanding universe of noncoding RNAs». Science 296 (5571): 1260–3. May 2002. doi:10.1126/science.1072249. PMID 12016301. Bibcode2002Sci...296.1260S. 
  2. «A slicer-mediated mechanism for repeat-associated siRNA 5' end formation in Drosophila». Science 315 (5818): 1587–90. March 2007. doi:10.1126/science.1140494. PMID 17322028. 
  3. 3,0 3,1 Meyers RA (2012). Epigenetic Regulation and Epigenomics. Wiley-Blackwell. ISBN 978-3-527-66861-8. 
  4. «Elucidation of the small RNA component of the transcriptome». Science 309 (5740): 1567–9. September 2005. doi:10.1126/science.1114112. PMID 16141074. Bibcode2005Sci...309.1567L. 
  5. 5,0 5,1 «Next-generation sequencing of microRNAs for breast cancer detection». Journal of Biomedicine & Biotechnology 2011: 597145. 2011. doi:10.1155/2011/597145. PMID 21716661. 
  6. «Large-scale sequencing reveals 21U-RNAs and additional microRNAs and endogenous siRNAs in C. elegans». Cell 127 (6): 1193–207. December 2006. doi:10.1016/j.cell.2006.10.040. PMID 17174894. 
  7. «Ultra-high throughput sequencing-based small RNA discovery and discrete statistical biomarker analysis in a collection of cervical tumours and matched controls». BMC Biology 8 (1): 58. May 2010. doi:10.1186/1741-7007-8-58. PMID 20459774. 
  8. «Altered microRNA profiles in cerebrospinal fluid exosome in Parkinson disease and Alzheimer disease». Oncotarget 6 (35): 37043–53. November 2015. doi:10.18632/oncotarget.6158. PMID 26497684. 
  9. «Multiple sclerosis: microRNA expression profiles accurately differentiate patients with relapsing-remitting disease from healthy controls». PLOS ONE 4 (10): e7440. October 2009. doi:10.1371/journal.pone.0007440. PMID 19823682. Bibcode2009PLoSO...4.7440K. 
  10. Green, D; Dalmay, T; Chapman, T (February 2016). «Microguards and micromessengers of the genome». Heredity 116 (2): 125–134. doi:10.1038/hdy.2015.84. 
  11. «Profiling and identification of small rDNA-derived RNAs and their potential biological functions». PLOS ONE 8 (2): e56842. 2013. doi:10.1371/journal.pone.0056842. PMID 23418607. Bibcode2013PLoSO...856842W. 
  12. Green, Darrell; Fraser, William D.; Dalmay, Tamas (June 2016). «Transfer RNA-derived small RNAs in the cancer transcriptome». Pflügers Archiv: European Journal of Physiology 468 (6): 1041–1047. doi:10.1007/s00424-016-1822-9. 
  13. Billmeier, Martina; Green, Darrell; Hall, Adam E.; Turnbull, Carly; Singh, Archana; Xu, Ping; Moxon, Simon; Dalmay, Tamas (31 December 2022). «Mechanistic insights into non-coding Y RNA processing». RNA Biology 19 (1): 468–480. doi:10.1080/15476286.2022.2057725. PMID 35354369. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35354369/. 
  14. «Epigenetic Mechanisms in Nematode–Plant Interactions». Annual Review of Phytopathology (Annual Reviews) 58 (1): 119–138. 2020-08-25. doi:10.1146/annurev-phyto-010820-012805. ISSN 0066-4286. PMID 32413274.