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MicroRNA

Struttura secondaria di un precursore miRNA di Brassica oleracea, modellato digitalmente

I microRNA (miRNA) sono piccole molecole endogene di RNA non codificante riscontrate nel trascrittoma di piante, animali e alcuni virus a DNA. Sono lunghi circa 20-22 nucleotidi e principalmente attivi nella regolazione dell'espressione genica a livello trascrizionale e post-trascrizionale. I miRNA vengono inglobati nel complesso di silenziamento indotto da RNA (RISC) e inducono il silenziamento genico tramite sovrapposizione con sequenze complementari presenti su molecole di RNA messaggero (mRNA) bersaglio. Tale legame comporta una repressione della traduzione o la degradazione della molecola bersaglio.[1][2][3]

Il silenziamento può avvenire secondo i seguenti meccanismi:

  1. taglio della molecola di mRNA;
  2. destabilizzazione della molecola di mRNA tramite accorciamento della coda di poli(A);
  3. diminuzione dell'efficienza di traduzione del messaggero;[3][4]

Sono presenti in abbondanza in tutti i tipi cellulari dei mammiferi e il genoma umano in particolare codifica centinaia di miRNA[5][6][7] Svolgono la loro attività di silenziamento su un'ampia gamma di trascritti derivanti dall'espressione di migliaia di geni.[8][9] L'espressione aberrante dei miRNA è implicata nell'insorgenza di numerose patologie[10][11] ed essi possono essere utilizzati a scopi terapeutici.[12][13]

I miRNA ricordano gli siRNA (small interfering RNAs) del pathway biologico dell'interferenza a RNA (RNAi), ma ne differiscono perché derivano da regioni di RNA che si ripiegano autonomamente a formare corte forcine, mentre i siRNA derivano da sequenze di dsRNA più lunghe.[2]

  1. ^ Ambros V, The functions of animal microRNAs, in Nature, vol. 431, n. 7006, Settembre 2004, pp. 350–5, DOI:10.1038/nature02871, PMID 15372042.
  2. ^ a b MicroRNAs: genomics, biogenesis, mechanism, and function, in Cell, vol. 116, n. 2, Gennaio 2004, pp. 281–97, DOI:10.1016/S0092-8674(04)00045-5, PMID 14744438.
  3. ^ a b Bartel DP, MicroRNAs: target recognition and regulatory functions, in Cell, vol. 136, n. 2, Gennaio 2009, pp. 215–33, DOI:10.1016/j.cell.2009.01.002, PMC 3794896, PMID 19167326.
  4. ^ Fabian MR, Sonenberg N,, Regulation of mRNA translation and stability by microRNAs, in Annual review of biochemistry, vol. 79, 2010, pp. 351–79, DOI:10.1146/annurev-biochem-060308-103103, PMID 20533884.
  5. ^ Bentwich I, Avniel A, Karov Y, Aharonov R, Gilad S, Barad O, Barzilai A, Einat P, Einav U, Meiri E, Sharon E, Spector Y, Bentwich Z, Identification of hundreds of conserved and nonconserved human microRNAs, in Nat. Genet., vol. 37, n. 7, Luglio 2005, pp. 766–70, DOI:10.1038/ng1590, PMID 15965474.
  6. ^ Lim LP, Lau NC, Weinstein EG, Abdelhakim A, Yekta S, Rhoades MW, Burge CB, Bartel DP, The microRNAs of Caenorhabditis elegans, in Genes Dev., vol. 17, n. 8, Aprile 2003, pp. 991–1008, DOI:10.1101/gad.1074403, PMC 196042, PMID 12672692.
  7. ^ Lagos-Quintana M, Rauhut R, Yalcin A, Meyer J, Lendeckel W, Tuschl T, Identification of tnumero-specific microRNAs from mouse, in Curr. Biol., vol. 12, n. 9, Aprile 2002, pp. 735–9, DOI:10.1016/S0960-9822(02)00809-6, PMID 12007417.
  8. ^ Lewis BP, Burge CB, Bartel DP, Conserved seed pairing, often flanked by adenosines, indicates that thousands of human genes are microRNA targets, in Cell, vol. 120, n. 1, 2005, pp. 15–20, DOI:10.1016/j.cell.2004.12.035, PMID 15652477.
  9. ^ Friedman RC, Farh KK, Burge CB, Bartel DP, Most mammalian mRNAs are conserved targets of microRNAs, in Genome Res., vol. 19, n. 1, Gennaio 2009, pp. 92–105, DOI:10.1101/gr.082701.108, PMC 2612969, PMID 18955434.
  10. ^ Trang P, Weidhaas JB, Slack FJ, MicroRNAs as potential cancer therapeutics, in Oncogene, 27 Suppl 2, Decembre 2008, pp. S52–7, DOI:10.1038/onc.2009.353, PMID 19956180.
  11. ^ Li C, Feng Y, Coukos G, Zhang L, Therapeutic microRNA strategies in human cancer, in AAPS J, vol. 11, n. 4, Dicembre 2009, pp. 747–57, DOI:10.1208/s12248-009-9145-9, PMC 2782079, PMID 19876744.
  12. ^ Fasanaro P, Greco S, Ivan M, Capogrossi MC, Martelli F, microRNA: emerging therapeutic targets in acute ischemic diseases, in Pharmacol. Ther., vol. 125, n. 1, Gennaio 2010, pp. 92–104, DOI:10.1016/j.pharmthera.2009.10.003, PMID 19896977.
  13. ^ Per Hydbring e Badalian-Very, Gayane, Clinical applications of microRNAs, in F1000Research, vol. 2, agosto 2013, DOI:10.12688/f1000research.2-136.v2.

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