Məlumat

Prekursor miRNA və yetkin miRNA

Prekursor miRNA və yetkin miRNA



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Bir prekursor miRNA ilə yetkin miRNA arasındakı əsas fərq nədir?

Çox vaxt belə olur ki, bizdə birdən çox prekursor miRNA var, ancaq bir yetkin miRNA var. miRNA-seq məlumatları yalnız prekursor miRNA-ları ehtiva edir, ona görə də mən maraqlandım ki, biz qabaqcıl miRNA-nın ifadəsini yetkin məhsulun ifadəsi kimi istifadə edə bilərik, ya yox?


prekursor miRNA kök döngə quruluşuna malik ~70mer RNT-dir. Bir və ya iki yetkin miRNA yaratmaq üçün dicer tərəfindən parçalanır (gövdənin bir və ya hər iki "qolundan"; ~22nt uzunluğunda olan 3p və 5p adlanır). Bu rəyə istinad edin. (Bu köhnədir və bəzi faktlar dəyişmiş ola bilər, lakin əsaslar oradadır.)

Bəli, eyni yetkin formaya səbəb olan müxtəlif prekursorlar ola bilər. Buna bənzər bir neçə hal var (miRbase-də mir-x-y [burada y 1,2,3,... ] ola bilər) kimi qeydləri yoxlayın.

Adətən pre-miRNA qısamüddətli olur və dərhal yetkin formaya çevrilir. Buna görə də, kiçik RNAseq məlumatlarında, miRNA oxunuşlarının əksəriyyəti (90%-dən çox [ən azı bunu əldə edirəm]) yetkin formadan gəlir (əvvəlcədən oxunmalar [adapter çıxarıldıqdan sonra] daha uzun olacaq və yetkin formada saxlanmayan ardıcıllıqları ehtiva edəcək). Əksər alqoritmlər yetkin oxunuşlar üçün seçilir.

RNAseq məlumatlarından istifadə edərək hansı prekursorun müəyyən bir yetkin miRNA-ya səbəb olduğunu müəyyən etmək çətindir. Adi təcrübə, hər bir yerə orta oxunma sayını təyin etməkdir. Məsələn, 3 prekursoru olan yetkin forma üçün hər bir prekursora ümumi yetkin oxunuşların 1/3 hissəsi təyin edilir. Bununla belə, əksər RNAseq təcrübələrində məqsəd yetkin miRNA profilini əldə etməkdir və hansı prekursor ona səbəb olur ki, əhəmiyyətsiz olur.


Prekursor miRNA və yetkin miRNA - Biologiya

a Pekin Materiallar Genom Mühəndisliyi üzrə Qabaqcıl İnnovasiya Mərkəzi, Elm və Texnologiya Universiteti Pekin, 30 Xueyuan Yolu, Pekin 100083, P. R. Çin
E-poçt: [email protected], [email protected]

b Pekin Biomühəndislik və Tədqiqat Texnologiyası üzrə Əsas Laboratoriya, Biomühəndislik və Tədqiqat Texnologiyası Tədqiqat Mərkəzi, Kimya Məktəbi və Biologiya Mühəndisliyi, Elm və Texnologiya Universiteti Pekin, 30 Xueyuan Yolu, Pekin 100083, P. R. Çin

Mücərrəd

RNase Dicer tərəfindən prekursor mikroRNA-lardan (pre-miRNA-lar) istehsal olunan yetkin mikroRNA-lar (miRNA-lar) müxtəlif patoloji proseslərdə əsas tənzimləyici rollarına görə xərçəng diaqnozu və proqnozu üçün əhəmiyyətli potensial nümayiş etdirmişdir. Bununla belə, az miqdarda miRNA-ların və pre-miRNA-ların ayrı-seçkilik yolu ilə aşkarlanması əsas problem olaraq qalır, çünki yetkin ardıcıllıq miRNA-dan əvvəlki formalarda da mövcuddur. Burada, miRNA-ları həssas şəkildə ayırmaq üçün yeni bir kaskad reaksiyasını bildiririk qarşı sadə ardıcıllıq dizaynı ilə iki cüt proqramlaşdırıla bilən saç sancağı oliqonukleotid zondlarına əsaslanan canlı hüceyrələrdə pre-miRNA-lar. Proqramlaşdırıla bilən saç sancağı zondları müvafiq olaraq spesifik hibridləşmə zəncirvari reaksiyasını (HCR) tetikleyen miRNA və ya pre-miRNA-ların tətbiqinə qədər metastabil şəkildə birlikdə mövcud ola bilər, bu da nicked DNT dupleks strukturlarının öz-özünə yığılmasına və diqqətəlayiq spesifik flüoresan intensivliyinin artmasına səbəb olur. Sistem homojen məhlulda miRNT və ya pre-miRNA bolluğunu asanlıqla və həssas şəkildə qiymətləndirə bilər. Müxtəlif canlı hüceyrələrdə hüceyrədaxili miRNA və pre-miRNA ifadə səviyyəsinin qiymətləndirilməsi həyata keçirilir. Beləliklə, biz miRNA-nın biotibbi tətbiqi üçün faydalı ola biləcək miRNT və pre-miRNA bolluğunu ayrı-seçkilik və dəqiq qiymətləndirmək üçün yeni bir araşdırma vasitəsi təqdim edirik.


Fon

MikroRNA-lar bitkilərdə, heyvanlarda və bəzi viruslarda transkripsiyadan sonrakı genlərin tənzimlənməsində əsas rol oynayan kiçik, kodlaşdırmayan RNT molekullarıdır. Onlar adətən 21-24 nukleotid uzunluğundadır və böyümə, inkişaf, diferensiallaşma və apoptoz kimi müxtəlif hüceyrə proseslərini tənzimləyir. Məməlilərdə mikroRNT-lər protein kodlayan genlərin 60%-dən çoxunu tənzimləyir [1].

MikroRNT-lər ya öz genindən yarana bilən, adətən bütün genomun intergenik bölgələrində və ya zülal kodlayan genin intronundan yarana bilən birincil RNT transkriptinin enzimatik işlənməsi yolu ilə istehsal olunur [2]. Bu transkript ilkin miRNA (pri-miRNA) adlanır və o, a-a çevrilir

Drosha fermenti tərəfindən 70 nukleotid uzunluğunda prekursor miRNA (pre-miRNA). Bu proses nüvənin daxilində baş verir və məhsul Exportin-5 və Ran-GTP kompleksi ilə sitoplazmaya ixrac olunur. Sonra, pre-miRNA molekulu daha da parçalanır

RNase III fermenti Dicer [3] tərəfindən 22 nukleotid uzunluğunda dsRNA. Bu RNT miRNA:miRNA* dupleksidir və iki klonun ayrılması ilə funksional miRNA verəcəkdir. Bu miRNA RNT ilə induksiya edilən susdurucu kompleksə (RISC) daxil ediləcək və sonradan onun ifadəsini basdırmaq üçün hədəf mRNT-yə bağlanacaq.

Bitkilərdə miRNT biogenezi heyvanlardakı ekvivalent prosesdən fərqlənir (şəkil 1). Əsas fərq ondan ibarətdir ki, bitkilərdə hər iki nukleolitik proses nüvənin daxilində baş verir və eyni ferment tərəfindən həyata keçirilir, Dicer-like1 (DCL1) [4]. Həmçinin, yaradılmış dupleks onu endonükleazlardan qorumaq üçün Hua-Enhancer1 (HEN1) tərəfindən metilləşdirilir və daha sonra Hasty (HST) adlı Exportin-5 homoloqu tərəfindən sitoplazmaya ixrac edilir. İxracdan sonra dupleks sökülür və yetkin miRNA heyvanlarda olduğu kimi RISC-ə yüklənir.

Bitkilərdə miRNT biogenez yolunun bir hissəsi. Heyvanların biogenezindən əsas fərqi ondan ibarətdir ki, bitkilərdə iki parçalanma biri nüvənin daxilində, biri nüvənin xaricində olan iki fərqli ferment (Drosha, Dicer) əvəzinə nüvənin içərisində eyni ferment (DCL1) tərəfindən həyata keçirilir. Dupleksin hər tərəfində iki asılı nukleotid görünə bilər. Bu prosesdən sonra dupleks nüvədən çıxır və ayrılır

Bəzi Drosha/Dicer müstəqil biogenez yolları da var ki, bunlar intronik ardıcıllıqlardan yetkin miRNA-ların istehsalını əhatə edir. İntronik miRNA-ların bu alt dəsti deyilir güzgülər və Drosha və ya hər hansı oxşar fermentin işə götürülməsindən məsul olan elementlərin olmaması.

miRNA* zəncirinin taleyi adətən deqradasiya olur. Bununla belə, dupleksin hər iki zolağının işlək hala gəldiyi və mRNT-nin susdurulması prosesində iştirak etdiyi bəzi hallar bildirilmişdir. Məsələn, bəzi hallarda insan miR-146a-nın miRNA* silsiləsi iki yetkin miRNA istehsal edə bilər, onların hər biri qalxanabənzər vəz xərçənginə töhfə verən müxtəlif genləri hədəfləyir [5]. Həmçinin göstərilmişdir ki, ildə Arabidopsis thaliana kiçik RNT ifadə nümunəsi stress şəraitində dəyişir. Normal şəraitdə deqradasiyaya uğrayan bəzi miRNT-lərin* istilik stressi şərtlərinə məruz qaldıqda unikal yuxarı tənzimləmələrə məruz qalma ehtimalı var [6].

Prekursor molekulunun ikincil strukturunda gövdə və ilgək hissələri olan bir saç sancağı var. Kökdəki bəzi nukleotidlər qoşalaşmamış ola bilər, daxili döngələr və ya qabarıqlar əmələ gətirir. Bu ikinci dərəcəli strukturu “nöqtə-mötərizə qeydindən” istifadə etməklə təsvir etmək olar [7]. MiRNA-dan əvvəlki molekulun ikinci dərəcəli strukturu, ilkin ardıcıllığı və nöqtə-mötərizə qeydinin tam dəsti Şəkil 2-də göstərilmişdir.

a MiRNT-dən əvvəlki molekulun ikincil quruluşu. Əsas cütləşmədəki boşluqlar "tire" simvolu ilə təmsil olunur. Kök hissəsində qoşalaşmamış əsaslara səbəb olan uyğunsuzluqlar görünə bilər. Döngə molekulun ən sağ hissəsində göstərilir. b Birinci sətir, göstərilən pri-miRNA-nın əsas strukturunu təmsil edir a ikinci sətir isə eyni molekulun “nöqtə-mötərizə qeydini” göstərir

miRNT strukturlarının və funksiyalarının təhlili hesablama biologiyasında nisbətən yeni bir tədqiqat sahəsidir. MiRNA-ları və onların hədəf genlərini müəyyən etmək üçün həm eksperimental, həm də hesablama yanaşmalarından istifadə edilmişdir [8]. Aşkar edilmiş və şərh edilmiş miRNA-ların və onların hədəflərinin tam siyahısını miRBase-də (http://www.mirbase.org) tapmaq olar [9]. Bu verilənlər bazası hər bir model-orqanizm üçün (insan, siçan, milçək, qurd, Ərəbidopsis sp.) digər orqanizmlər üçün olduğu kimi və müntəzəm olaraq yenilənir.

miRNA:miRNA* duplekslərinin prekursor ardıcıllığı ilə proqnozlaşdırılması üçün bir neçə alət hazırlanmışdır. MiRdup [10] miRbase məlumatları ilə öyrədilmiş təsadüfi meşə təsnifatçısından istifadə edir, MiRPara [11] və MiRduplexSVM [12] isə genom miqyaslı ardıcıllıqlarda ən çox ehtimal olunan miRNA kodlaşdırma bölgələrini və sonuncu ilə birlikdə saç sancağı ardıcıllığını nəzərə alaraq miRNA dupleksini proqnozlaşdırmaq üçün SVM təsnifatçılarından istifadə edir. bütün bu günə qədər oxşar alətləri üstələyir. MatureBayes [13] prekursorlardan yetkin miRNT ardıcıllığını proqnozlaşdırmaq üçün Naive Bayes təsnifatçısından istifadə edir. RNT-hibrid [14] kimi digər proqram təminatı böyük hədəf RNT-lərdə miRNA-ların potensial bağlanma yerlərini proqnozlaşdırmaq üçün istifadə olunur.

Hazırkı işin məqsədi, prekursor molekulunun strukturuna əsaslanaraq miRNA:miRNA* dupleksinin ardıcıllığını proqnozlaşdıracaq StarSeeker adlı faydalı hesablama alətinin layihələndirilməsidir. StarSeeker, iki həddindən artıq nükleotid qaydasına uyğun olaraq bütün potensial miRNA* ardıcıllığını çıxaracaq hərtərəfli və istifadəsi asan hesablama alətidir. O, giriş kimi prekursor saç sancaqlarının ardıcıllığının siyahısını, eləcə də bu prekursorlarda mövcud olan hər hansı məlum yetkin miRNA-ların siyahısını tələb edir. Prekursor-yetkin miRNA uyğunluğuna və pre-miRNA-nın ikincil strukturuna əsaslanan sadə alqoritmdən istifadə edərək, o, giriş saç sancaqlarında mövcud olan bütün mümkün miRNA* ardıcıllığı ilə bir siyahı qaytarır.


Giriş

MikroRNA-lar (miRNA-lar) qısadır (#12619-23 nukleotidlər), qorunmuş, kodlaşdırılmayan RNT-lərdir ki, bu da spesifik xəbərçi RNT-lərin (mRNA-ların) tərcüməsini basdırır və ya deqradasiyasına səbəb olur [1-3]. MiRNA-ların hər bir bitki və heyvan növündə müəyyən edilmiş və çoxlu hüceyrə proseslərini tənzimlədiyi göstərilmişdir. MiRNA biogenezi əsas miRNA transkriptlərinin (pri-miRNAs) müxtəlif genomik lokuslardan [4] RNT polimeraza II və III [5] tərəfindən yaradıldığı nüvədə başlayır. Daha sonra RNase II fermenti Drosha və onun kofaktoru DGCR8 (DiGeorge Sindromu Kritik Bölgə 8) ibarət Mikroprosessor kompleksi pri-miRNT-ni parçalayır. Nəticədə məhsul uzunluğu 60-70 nukleotid arasında dəyişən pre-miRNT-dir. Pre-miRNA ikiqat zəncirli gövdədən (təxminən 33 nukleotid) və tək zəncirli döngədən ibarət gövdə-halqalı saç sancağı quruluşuna malikdir [6]. Pre-miRNA nüvədən sitoplazmaya Exportin-5-Ran-GTP vasitəsilə ixrac olunur, burada ikinci RNaz, Dicer, keçici ikiqat zəncirli miRNA istehsal etmək üçün pre-miRNA terminal dövrəsini parçalayır. İki zəncir iki tamamlanmış yetkin miRNA-ya (5'-3' və 3'-5') ayrılır [7], bunlardan hər biri RNT-nin səbəb olduğu susdurucu kompleks (RISC) ilə kompleksləşə bilər. Əhəmiyyətli odur ki, miRNA-nın emalındakı dəyişikliklər vasitəsilə tək miRNA genomik lokusu yalnız bir neçə nukleotidlə fərqlənən çoxlu yetkin miRNA yarada bilər, bu variantlar izomiRlər (miRNA izoformları) kimi tanınır. miRNA-lar 5' ucunun 2-8 nukleotidləri kimi təyin olunan miRNA toxum ardıcıllığının hədəf mRNT-də tamamlayıcı ardıcıllıqla əsas cütləşməsi vasitəsilə RISC-ni xüsusi mRNT hədəflərinə istiqamətləndirir. Bu qarşılıqlı təsir ya hədəf mRNT tərcüməsini maneə törədə bilər, ya da onun deqradasiyasına səbəb ola bilər [8]. miRNA-vasitəçiliyi ilə genin bastırılması adətən yalnız yeddi-səkkiz nukleotid tələb etdiyinə görə, tək miRNA yüzlərlə mRNA-nın [9] ifadəsini tənzimləyə bilər və bir çox fərqli miRNA tək bir mRNT-ni [10] tənzimləyə bilər.

miRNA-ların və onların funksiyalarının kəşfi sağlamlıq və xəstəlikdə gen tənzimlənməsinin mürəkkəbliyi haqqında anlayışımızı gücləndirdi. MiRNT-nin yetkin və prekursor formalarının fizioloji konsentrasiyası növdən, toxumadan, hüceyrə tipindən və xəstəlik vəziyyətindən asılı olaraq nanomolyardan fetamolyar konsentrasiyalara qədər dəyişir [11]. Bu günə qədər miRNT-ni aşkar etmək və kəmiyyətini təyin etmək üçün şimal blotlama, qRT-PCR, miRNA mikroarrayları, gələcək nəsil ardıcıllığı və molekulyar mayaklar daxil olmaqla çoxlu sayda müxtəlif üsullardan istifadə edilmişdir. Hər bir kəmiyyət metodunun üstünlükləri və mənfi cəhətləri var. Northern blotting bu üsulların ən qədimidir, lakin aşağı ötürmə qabiliyyətinə malikdir, vaxt aparır və böyük miqdarda RNT tələb edir (8 μg və ya daha çox) [4]. Şimal ləkələmə üsullarının əksəriyyəti yeni miRNT aşkarlama metodlarından daha az həssasdır, digər üsullarda lazım olan bir RNT nüsxəsi ilə müqayisədə ləkə hibridləşməsi ilə aşkar etmək üçün təxminən 100.000 nüsxə RNT ardıcıllığı tələb olunur. Bundan əlavə, şimal blotting yaxşı çoxalmır. qRT-PCR hazırda miRNA-nın kəmiyyətini təyin etmək üçün standartdır. Sadə və adətən çox spesifik və həssasdır. Bununla belə, qRT-PCR protokolu dəyişdirilmədikcə, qRT-PCR tez-tez izomiR-ləri ayırd etmək qabiliyyətindən məhrumdur, beləliklə, onun dəyərini artırır və daha az vaxt sərf edir [12, 13]. Mikroarraylar yüksək ötürmə qabiliyyəti, miRNT-nin kəmiyyətini təyin etmək üçün hərtərəfli seçim kimi ortaya çıxdı, lakin onlar bahalıdır və həssaslıq və spesifiklikdə məhdudiyyətlərə malikdir. Həmçinin, mikroarray məlumatları hələ də qRT-PCR və ya şimal blot kimi digər üsullarla təsdiqlənməlidir. Növbəti nəsil dərin ardıcıllıq (NGS) miRNT-nin kəmiyyətinin müəyyən edilməsi üçün yüksək həssas və spesifik üsuldur. Mövcud texnologiyadan istifadə edərək NGS 10 ng miRNA-dan yüksək keyfiyyətli məlumat yarada bilir. Bununla belə, NGS bahalıdır və əhəmiyyətli miqdarda bioinformatika və biostatistik dəstək tələb edir. miRNA mikroarraylarında olduğu kimi, NGS nəticələri şimal və ya qRT-PCR analizi ilə təsdiqlənməlidir. Buna görə dinamik, həssas və spesifik, eyni zamanda vaxt və qənaətcil olan yeni miRNT aşkarlama və kəmiyyət analizlərinə ehtiyac var. Molekulyar mayakların (MB) bu xüsusiyyətlərə malik olduğunu göstərdi.

Molekulyar mayaklar bir ucunda reportyor flüorofor və digər ucunda söndürücü ilə etiketlənmiş tək zəncirli oliqonukleotid (DNT və ya RNT) zondlarıdır [14]. Tamamlayıcı hədəf nuklein turşusu ardıcıllığı olmadıqda, onlar flüoroforun flüoresansının söndürülməsi ilə nəticələnən gövdə-ilgə saç sancağı strukturu əmələ gətirirlər [14-16]. Molekulyar mayakın döngə ardıcıllığının hədəf nuklein turşusu ilə hibridləşdirilməsi saç tıxacını açır və flüoroforu söndürücüdən fiziki olaraq ayırır, həyəcanlanma zamanı flüoresan siqnalın buraxılmasına imkan verir ki, bu da standart flüoresan lövhə oxuyucuda qiymətləndirilə bilər (Şəkil 1). Yetkin miRNT-nin aşkarlanması üçün molekulyar mayak yetkin miRNT-də uyğun nukleotidlərə hibridləşir. Pre-miRNA-nın aşkarlanması, miRNA-dan əvvəlki molekulyar mayak, miRNA-dan əvvəlki kök-döngü kompleksinin dövrə ardıcıllığına hibridləşdikdə baş verir. Nəzəri olaraq, molekulyar mayak yalnız tamamlayıcı RNT ardıcıllığına birbaşa hibridləşmə zamanı siqnal verir. Bu, molekulyar mayakın daha yaxşı siqnal-fona səs nisbəti ilə həssas və spesifik zond kimi işləməsinə imkan verir [17-24]. Bundan əlavə, RNT bolluğu molekulyar mayak floresansı ilə birbaşa əlaqələndirilir.

Yetkin miRNA ardıcıllığı da onun pri-miRNA və pre-miRNA formalarında mövcuddur. Buna görə də, qRT-PCR və miRNA mikroarray kimi miRNA-nın yetkin və prekursor formalarını asanlıqla ayırd edə bilməyən üsullar, müxtəlif miRNA formalarının qarışığını ehtiva edən nümunələrdə miRNA bolluğu üçün yanlış yüksək dəyərləri bildirə bilər. Bu, az miqdarda miRNA-lar üçün xüsusi problemdir. Bundan əlavə, miRNA-nın yetkin və prekursor formalarını ayırd etmək qabiliyyəti miRNT emalının tənzimlənməsini araşdıran tədqiqatlar üçün vacibdir. Qrupumuz bu yaxınlarda nümayiş etdirdi ki, molekulyar mayaklar yetkin və prekursor miRNT-ni asanlıqla ayırd edə bilir və eyni nümunədə onların ifadəsini etibarlı şəkildə ölçə bilir. qRT-PCR və mikroarraylardan fərqli olaraq, molekulyar mayaklar eyni zamanda konsensus miRNA-nın müxtəlif izomiRlərini, eləcə də oxşar ardıcıllığa malik miRNA ailə üzvlərini ayırd edə bilir [25]. Hədəf miRNA üçün molekulyar mayak yaxınlığındakı daxili məhdudiyyətlər, LNA magistral kimyasının molekulyar mayak dizaynına daxil edilməsi ilə aradan qaldırıla bilər. Burada biz miRNT-nin yetkin və prekursor formaları üçün molekulyar mayak spesifikliyindəki məhdudiyyətləri dəf edən yeni molekulyar mayak əsaslı analizi təsvir edirik. Biz nümayiş etdiririk ki, bir nümunədə çoxlu yetkin miRNA və pre-miRNA-nın kəmiyyəti müxtəlif miRNA formalarını hədəf alan və üst-üstə düşməyən spektrləri olan flüoroforları ehtiva edən molekulyar mayaklarla multipleks analizlər vasitəsilə həyata keçirilə bilər.

Yetkin və prekursor miRNA-nı hədəf almaq üçün Molekulyar Mayak Hibridləşməsinin sxemləri. Tamamlayıcı hədəf olmadıqda, molekulyar mayaklar söndürücünü flüoroforun yaxınlığına gətirən və bununla da flüoresan emissiyasını söndürən kök-döşəmə strukturu əmələ gətirir. Molekulyar mayakların hədəf yetkin və ya prekursor miRNA-ya hibridləşməsi molekulyar mayak saç tıxacını açır və bununla da flüoroforun söndürücüdən fiziki ayrılmasına gətirib çıxarır və həyəcan zamanı flüoresansın ölçülməsinə imkan verir. (A) Molekulyar mayakların yetkin miRNA hədəf ardıcıllığına hibridləşməsi və yetkin molekulyar mayakın əvvəlcədən miRNA-ya gözlənilmədən hibridləşməsi. (B) MiRNA-dan əvvəlki molekulyar mayakların miRNA-dan əvvəlki dövrə ardıcıllığına hibridləşməsi. Həmçinin, yetkin miRNA-nın miRNA-dan əvvəlki molekulyar mayakla hibridləşə bilməməsi də təsvir edilmişdir, baxmayaraq ki, miRNA-dan əvvəlki molekulyar mayakdan 2-3 nukleotid əsası yetkin miRNA ilə hibridləşə bilər. Bununla belə, bu sonuncu misalda söndürücüyü flüorofordan ayırmaq üçün kifayət qədər hibridləşmə yoxdur. LNT əsaslarının istifadəsi pre-miRNA molekulyar mayakına nəzərdə tutulan pre-miRNA hədəfinə, sonra tamamlayıcı yetkin miRNA ardıcıllığına nisbətən daha yüksək yaxınlığa malik olmağa imkan verir.

(Böyütmək üçün şəklin üzərinə klikləyin.)


İçindəkilər

İlk miRNT 1990-cı illərin əvvəllərində kəşf edilmişdir. [13] Bununla belə, miRNA-lar 2000-ci illərin əvvəllərinə qədər bioloji tənzimləyicilərin ayrı bir sinfi kimi tanınmırdı. [14] [15] [16] [17] [18] miRNA tədqiqatı müxtəlif hüceyrə tiplərində və toxumalarında ifadə edilən müxtəlif miRNA dəstlərini [8] [19] və bitki və heyvan inkişafında və bir çox digər bioloji proseslərdə miRNA-ların çoxsaylı rollarını aşkar etdi. proseslər. [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] Aberrant miRNT ifadəsi xəstəlik vəziyyətlərində iştirak edir. MiRNA əsaslı müalicələr araşdırılır. [27] [28] [29] [30]

İlk miRNT 1993-cü ildə Ambrosun rəhbərlik etdiyi və Li və Feinbaumun da olduğu qrup tərəfindən kəşf edilmişdir. Bununla belə, onun fəaliyyət tərzinə dair əlavə məlumat üçün Wightman və Ha da daxil olmaqla Ruvkunun komandası tərəfindən eyni vaxtda nəşr olunan iş tələb olunur. [13] [31] Bu qruplar bir-birinin ardınca məqalələr dərc etdilər lin-4 zamanlamasını idarə etdiyi bilinən gen C. elegans sürfələri basdıraraq inkişafı lin-14 gen. Zaman Lee et al. təcrid etmişdir lin-4 miRNA, onlar bir zülal kodlayan mRNT istehsal etmək əvəzinə, qısa kodlaşdırmayan RNT istehsal etdiyini, onlardan biri olduğunu tapdılar.

3' UTR-də çoxlu ardıcıllığı qismən tamamlayan ardıcıllıqları ehtiva edən 22-nukleotid RNT lin-14 mRNT. [13] Bu tamamlayıcılıq tərcümənin qarşısını almaq üçün təklif edilmişdir lin-14 mRNT LIN-14 zülalına daxil olur. O zaman, lin-4 kiçik RNT-nin nematod idiosinkraziyası olduğu düşünülürdü.

2000-ci ildə ikinci kiçik RNT xarakterizə edildi: qoy-7 Repressiya edən RNT lin-41 sonrakı inkişaf keçidini təşviq etmək C. elegans. [14] The qoy-7 RNT-nin bir çox növdə qorunub saxlandığı təsbit edildi ki, bu da belə bir təklifə səbəb oldu qoy-7 RNT və əlavə "kiçik müvəqqəti RNT"lər müxtəlif heyvanlarda, o cümlədən insanlarda inkişaf vaxtını tənzimləyə bilər. [15]

Bir il sonra, lin-4qoy-7 RNT-lərin mövcud olan kiçik RNT-lərin böyük bir sinfinin bir hissəsi olduğu aşkar edilmişdir C. elegans, Drosophila və insan hüceyrələri. [16] [17] [18] Bu sinifin bir çox RNT-si RNT-yə bənzəyirdi lin-4qoy-7 RNT-lər, ifadə nümunələri istisna olmaqla, adətən inkişafın vaxtını tənzimləyən rola uyğun gəlmirdi. Bu, əksəriyyətinin digər tənzimləmə yollarında fəaliyyət göstərə biləcəyini təklif etdi. Bu nöqtədə tədqiqatçılar kiçik tənzimləyici RNT-lərin bu sinfinə istinad etmək üçün "mikroRNT" terminindən istifadə etməyə başladılar. [16] [17] [18]

miRNA-ların tənzimlənməsi ilə əlaqəli ilk insan xəstəliyi xroniki lenfositik lösemi idi. Bu pozğunluqda miRNA-lar həm şiş bastırıcı, həm də onkogen kimi işləyən ikili rola malikdir. [32]

Standart nomenklatura sisteminə əsasən, nəşrdən əvvəl eksperimental olaraq təsdiqlənmiş miRNA-lara adlar verilir. [33] [34] "miR" prefiksindən sonra tire və nömrə gəlir, sonuncu tez-tez adlandırma qaydasını göstərir. Məsələn, miR-124 adlandırılmışdı və ehtimal ki, miR-456-dan əvvəl kəşf edilmişdir. Böyük hərflə yazılmış "miR-" miRNT-nin yetkin formasına, böyük olmayan "mir-" isə pre-miRNA və pri-miRNA-ya aiddir. [35] Genləri kodlayan miRNA-lar da orqanizmin gen nomenklaturasının konvensiyalarına uyğun olaraq eyni üç hərfli prefiksdən istifadə etməklə adlandırılır. Məsələn, bəzi orqanizmlərdə rəsmi miRNA-ların gen adları "mir-1 in C. elegansDrosophila, Mir-1 in Rattus norvegicus və MIR-25 insanda.

Bir və ya iki nukleotid istisna olmaqla, demək olar ki, eyni ardıcıllığa malik miRNA-lar əlavə kiçik hərflə qeyd olunur. Məsələn, miR-124a, miR-124b ilə sıx bağlıdır. Misal üçün:

100% eyni yetkin miRNA-lara səbəb olan, lakin genomun müxtəlif yerlərində yerləşən pre-miRNA-lar, pri-miRNA-lar və genlər əlavə tire-rəqəm şəkilçisi ilə göstərilir. Məsələn, pre-miRNA-lar hsa-mir-194-1 və hsa-mir-194-2 eyni yetkin miRNA-ya (hsa-miR-194) gətirib çıxarır, lakin müxtəlif genom bölgələrində yerləşən genlərdəndir.

Mənşə növləri üç hərfli prefikslə təyin olunur, məsələn, hsa-miR-124 insandır (Homo sapiens) miRNA və avar-miR-124 qoyundur (Ovis qoç) miRNT. Digər ümumi prefikslərə viral üçün "v" (viral genom tərəfindən kodlaşdırılmış miRNA) və "d" daxildir. Drosophila miRNA (genetik tədqiqatlarda geniş şəkildə öyrənilən meyvə milçəyi).

İki yetkin mikroRNT eyni pre-miRNA-nın əks qollarından yarandıqda və təxminən oxşar miqdarda tapıldıqda, onlar -3p və ya -5p şəkilçisi ilə işarələnir. (Keçmişdə bu fərq "s" (hissə) və "as" (antisens) ilə də aparılırdı). Bununla belə, saç sancağının bir qolundan tapılan yetkin mikroRNT, adətən, digər qolundan tapılandan daha çox olur, [4] bu halda, addan sonrakı ulduz, digər qolundan aşağı səviyyədə olan yetkin növləri göstərir. saç sancısı. Məsələn, miR-124 və miR-124* miRNA-dan əvvəlki saç tıxacını bölüşürlər, lakin hüceyrədə daha çox miR-124 tapılır.

Bitki miRNA-ları adətən mRNT hədəfləri ilə mükəmməl yaxın qoşalaşır, bu da hədəf transkriptlərinin parçalanması ilə gen repressiyasına səbəb olur. [20] Bunun əksinə olaraq, heyvan miRNA-ları miRNT-nin 5' ucunda 6-8 nukleotiddən (toxum bölgəsi) istifadə etməklə öz hədəf mRNT-lərini tanıya bilirlər, [11] [36] [37] bu deyil. hədəf mRNA-ların parçalanmasına səbəb olmaq üçün kifayət qədər cütləşmə. [2] Kombinator tənzimləmə heyvanlarda miRNT tənzimlənməsinin xüsusiyyətidir. [2] [38] Verilmiş miRNT-də yüzlərlə müxtəlif mRNT hədəfi ola bilər və verilmiş hədəf çoxsaylı miRNA-lar tərəfindən tənzimlənə bilər. [12] [39]

Tipik bir miRNA tərəfindən repressiya üçün hədəf olan unikal xəbərçi RNT-lərin orta sayının təxminləri qiymətləndirmə metodundan asılı olaraq dəyişir, [40], lakin çoxsaylı yanaşmalar göstərir ki, məməli miRNA-larının bir çox unikal hədəfləri ola bilər. Məsələn, onurğalılarda yüksək dərəcədə qorunan miRNA-ların təhlili göstərir ki, hər birində orta hesabla təxminən 400 qorunmuş hədəf var. [12] Eyni şəkildə, təcrübələr göstərir ki, tək bir miRNT növü yüzlərlə unikal xəbərçi RNT-nin sabitliyini azalda bilər. [41] Digər təcrübələr göstərir ki, tək bir miRNA növü yüzlərlə zülalın istehsalını repressiya edə bilər, lakin bu repressiya çox vaxt nisbətən mülayimdir (2 dəfədən çox). [42] [43] miRNA-ların deregulyasiyası ilə əlaqəli olduğu aşkar edilən ilk insan xəstəliyi xroniki lenfositik leykemiya idi. Digər B hüceyrəli bədxassəli şişlər izlədi.

MiRNT genlərinin 40%-ə qədəri digər genlərin intronlarında və hətta ekzonlarında ola bilər. [44] Bunlar, adətən, eksklüziv olmasa da, bir mənada oriyentasiyada tapılır [45] [46] və beləliklə, adətən onların ev sahibi genləri ilə birlikdə tənzimlənir. [44] [47] [48]

DNT şablonu yetkin miRNA istehsalı ilə bağlı son söz deyil: insan miRNA-larının 6%-i RNT redaktəsini (IsomiRs), onların DNT-si ilə kodlanan məhsullardan fərqli məhsullar əldə etmək üçün RNT ardıcıllığının sahəyə xas modifikasiyasını göstərir. Bu, miRNT-nin müxtəlifliyini və miqyasını tək genomdan əlavə olaraq artırır.

Transkripsiya Redaktəsi

miRNA genləri adətən RNT polimeraza II (Pol II) tərəfindən transkripsiya edilir. [49] [50] Polimeraza tez-tez DNT ardıcıllığının yaxınlığında tapılan promotorla bağlanır və pre-miRNA-nın saç sancağı halqasına çevriləcək şeyi kodlayır. Əldə edilən transkript 5' ucunda xüsusi dəyişdirilmiş nukleotidlə örtülür, çoxsaylı adenozinlərlə poliadenilləşir (poli(A) quyruğu), [49] [45] və bir-birinə yapışdırılır. Heyvan miRNA-ları ilkin olaraq ~80 nukleotidli RNT kök döngəsinin bir qolunun bir hissəsi kimi transkripsiya edilir, bu da öz növbəsində pri-miRNA adlanan bir neçə yüz nukleotid uzunluğunda miRNA prekursorunun bir hissəsini təşkil edir. [49] [45] 3' UTR-də kök döngə prekursoru aşkar edildikdə, transkript pri-miRNA və mRNT kimi xidmət edə bilər. [45] RNT polimeraza III (Pol III) bəzi miRNA-ları, xüsusən də yuxarı axın Alu ardıcıllığı, transfer RNT-ləri (tRNA) və məməlilərin geniş interspersed təkrar (MWIR) promotor vahidləri olanları transkripsiya edir. [51]

Nüvə emalı Redaktə edin

Tək bir pri-miRNA birdən altıya qədər miRNA prekursorunu ehtiva edə bilər. Bu saç sancağı döngə strukturları hər biri təxminən 70 nukleotiddən ibarətdir. Hər bir saç sancağı səmərəli emal üçün zəruri olan ardıcıllıqla əhatə olunmuşdur.

Pri-miRNA-da saç sancaqlarının ikiqat zəncirli RNT (dsRNA) strukturu DiGeorge Sindromu ilə əlaqəsinə görə adlandırılan DiGeorge Sindromu Kritik Region 8 (DGCR8 və ya onurğasızlarda "Paşa") kimi tanınan nüvə zülalı tərəfindən tanınır. DGCR8, Mikroprosessor kompleksini yaratmaq üçün RNT-ni kəsən bir protein olan Drosha fermenti ilə birləşir. [52] [53] Bu kompleksdə DGCR8 Droşanın katalitik RNase III domenini saç sancağı əsasından RNT-ni təxminən on bir nukleotidi ayıraraq (bir spiral dsRNA gövdəyə çevrilir) pri-miRNA-lardan azad etmək üçün istiqamətləndirir. [54] [55] Nəticədə məhsulun 3' ucunda iki nukleotid çıxıntısı var, 3' hidroksil və 5' fosfat qruplarına malikdir. Tez-tez pre-miRNA (prekursor-miRNA) olaraq adlandırılır. Səmərəli emal üçün vacib olan pre-miRNA-nın aşağı axınında ardıcıl motivlər müəyyən edilmişdir. [56] [57] [58]

Mikroprosessor kompleksindən yan keçərək birbaşa intronlardan ayrılan pre-miRNA-lar "Mirtronlar" kimi tanınır. Əvvəlcə yalnız mövcud olduğu düşünülür DrosophilaC. elegans, mirtronlar indi məməlilərdə tapıldı. [59]

Pre-miRNA-ların 16%-ə qədəri nüvə RNT redaktəsi ilə dəyişdirilə bilər. [60] [61] [62] Ən çox RNT (ADAR) üzərində fəaliyyət göstərən adenozin deaminazlar kimi tanınan fermentlər adenozindən inozinə (A-dan I) keçidləri katalizləyir. RNT redaktəsi nüvə emalını dayandıra bilər (məsələn, ribonukleaz Tudor-SN tərəfindən deqradasiyaya səbəb olan pri-miR-142) və sitoplazmik miRNA emalı və hədəf spesifikliyi daxil olmaqla aşağı axın proseslərini dəyişdirə bilər (məsələn, miR-376-nın toxum bölgəsini dəyişdirməklə). mərkəzi sinir sistemində). [60]

Nüvə ixracı Edit

Pre-miRNA saç tıxacları nüvədən nukleositoplazmik şotler Exportin-5 ilə əlaqəli bir prosesdə ixrac olunur. Karyoferin ailəsinin üzvü olan bu zülal, miRNA-dan əvvəlki saç ipinin 3' ucunda RNase III fermenti Drosha tərəfindən qalan iki nükleotidli çıxıntını tanıyır. Eksportin-5 vasitəçiliyi ilə sitoplazmaya nəql Ran zülalına bağlı guanozin trifosfatdan (GTP) istifadə edərək enerjidən asılıdır. [63]

Sitoplazmik emal Edit

Sitoplazmada miRNA-dan əvvəlki saç sancağı RNase III fermenti Dicer tərəfindən parçalanır. [64] Bu endoribonukleaza saç sancağının [65] 5' və 3' ucları ilə qarşılıqlı əlaqədə olur və 3' və 5' qollarını birləşdirən ilgəyi kəsərək, uzunluğu təxminən 22 nukleotid olan qeyri-kamil miRNA:miRNA* dupleksini verir. [64] Ümumi saç sancağının uzunluğu və ilgək ölçüsü Dicer emalının səmərəliliyinə təsir göstərir. miRNA:miRNA* cütləşməsinin qeyri-kamil təbiəti də parçalanmaya təsir göstərir. [64] [66] G-lə zəngin olan bəzi pre-miRNA-lar potensial olaraq G-dördlü strukturunu kanonik gövdə döngə quruluşuna alternativ olaraq qəbul edə bilər. Məsələn, insan pre-miRNA 92b sitoplazmada Dicer vasitəçiliyi ilə parçalanmaya davamlı olan G-dördbucaqlı strukturu qəbul edir. [67] Dupleksin hər iki zəncirinin potensial olaraq funksional miRNT kimi çıxış etməsinə baxmayaraq, miRNT və onun mRNA hədəfinin qarşılıqlı əlaqədə olduğu RNT-induksiya edilən susdurucu kompleksə (RISC) yalnız bir zəncir daxil edilir.

MiRNA-ların əksəriyyəti hüceyrə daxilində yerləşsə də, adətən dövran edən miRNA-lar və ya hüceyrədənkənar miRNA-lar kimi tanınan bəzi miRNA-lar müxtəlif bioloji mayelər və hüceyrə mədəniyyəti mühitləri də daxil olmaqla hüceyrədənkənar mühitdə aşkar edilmişdir. [68] [69]

Bitkilərdə biogenez Redaktə edin

Bitkilərdə miRNT biogenezi heyvan biogenezindən əsasən nüvə emalı və ixracı mərhələlərində fərqlənir. Bitki miRNA-nın bir dəfə nüvənin içərisində və bir dəfə xaricində iki fərqli ferment tərəfindən parçalanması əvəzinə, hər iki parçalanma Dicer-bənzər1 (DL1) adlı Dicer homoloqu tərəfindən həyata keçirilir. DL1 yalnız bitki hüceyrələrinin nüvəsində ifadə edilir ki, bu da hər iki reaksiyanın nüvə daxilində baş verdiyini göstərir. Bitki miRNA:miRNA* dupleksləri nüvədən daşınmazdan əvvəl, onun 3' çıxıntıları Hua-Enhancer1 (HEN1) adlı RNT metiltransferazproteini ilə metilləşir. Sonra dupleks nüvədən çıxarılaraq sitoplazmaya Exportin 5 homoloqu olan Hasty (HST) adlı zülal tərəfindən nəql edilir, burada onlar sökülür və yetkin miRNT RISC-ə daxil edilir. [70]

Yetkin miRNA, Dicer və bir çox əlaqəli zülalları ehtiva edən aktiv RNT-induksiya edilmiş susdurucu kompleksin (RISC) bir hissəsidir. [71] RISC mikroRNA ribonukleoprotein kompleksi (miRNP) kimi də tanınır [72] Birləşdirilmiş miRNA ilə RISC bəzən "miRISC" kimi istinad edilir.

Pre-miRNA-nın dicer işlənməsinin dupleksin açılması ilə birləşdiyi düşünülür. Ümumiyyətlə, yalnız bir tel miRISC-ə daxil edilir, onun termodinamik qeyri-sabitliyi və digər tellə müqayisədə 5' ucunda daha zəif baza cütləşməsi əsasında seçilir. [73] [74] [75] Kök döngəsinin mövqeyi də ip seçiminə təsir göstərə bilər. [76] Sabit vəziyyətdə daha aşağı səviyyələrinə görə sərnişin zolağı adlanan digər tel ulduzla (*) işarələnir və normal olaraq pisləşir. Bəzi hallarda dupleksin hər iki zolağı canlıdır və müxtəlif mRNT populyasiyalarını hədəf alan funksional miRNA-ya çevrilir. [77]

Argonaute (Ago) zülal ailəsinin üzvləri RISC funksiyasının mərkəzidir. Arqonavtlar miRNT-nin səbəb olduğu susdurulma üçün lazımdır və iki qorunmuş RNT bağlayıcı domenini ehtiva edir: yetkin miRNA-nın tək zəncirli 3' ucunu bağlaya bilən PAZ domeni və struktur olaraq ribonukleaza-H-yə bənzəyən və 5' ilə qarşılıqlı əlaqədə olan PIWI domeni. bələdçi telinin sonu. Onlar yetkin miRNT-ni bağlayır və onu hədəf mRNT ilə qarşılıqlı əlaqə üçün istiqamətləndirirlər. Bəzi arqonavtlar, məsələn, insan Ago2, hədəf transkriptlərini birbaşa parçalayan arqonavtlar tərcümə repressiyasına nail olmaq üçün əlavə zülallar da cəlb edə bilər. [78] İnsan genomu ardıcıllıq oxşarlığına görə iki ailəyə bölünmüş səkkiz arqonaut zülalını kodlayır: AGO (bütün məməli hüceyrələrində dörd üzv mövcuddur və insanlarda E1F2C/hAgo adlanır) və PIWI (germ xəttində və hematopoetik kök hüceyrələrdə tapılır) . [72] [78]

Əlavə RISC komponentlərinə TRBP [insan immunçatışmazlığı virusu (HİV) transaktivləşdirici cavab RNT (TAR) bağlayan zülal], [79] PACT (interferonla törədilən protein kinazın zülal aktivatoru), SMN kompleksi, kövrək X əqli gerilik zülalı (FMRP) daxildir. , Tudor stafilokokal nukleaz-domen tərkibli zülal (Tudor-SN), ehtimal olunan DNT helikazı MOV10 və TNRC6B zülalını ehtiva edən RNT-nin tanınması motivi. [63] [80] [81]

Səssizləşdirmə rejimi və tənzimləyici döngələr Redaktə edin

Gen susdurulması ya mRNT deqradasiyası, ya da mRNT-nin tərcümə olunmasının qarşısını almaqla baş verə bilər. Məsələn, miR16, TNF alfa və ya GM-CSF kimi bir çox qeyri-sabit mRNA-nın 3'UTR-də tapılan AU ilə zəngin elementi tamamlayan ardıcıllığı ehtiva edir. [82] Göstərilmişdir ki, miRNT və hədəf mRNT ardıcıllığı arasında tam komplementarlıq nəzərə alınmaqla, Ago2 mRNT-ni parçalaya və birbaşa mRNT deqradasiyasına səbəb ola bilər. Tamamlayıcılıq olmadıqda, susdurma tərcümənin qarşısını almaqla əldə edilir. [41] miRNT və onun hədəf mRNT-nin əlaqəsi hədəf mRNT-nin sadə mənfi tənzimlənməsinə əsaslana bilər, lakin belə görünür ki, ümumi ssenari "koherent irəli ötürülmə döngəsi", "qarşılıqlı mənfi rəy döngəsi"nin istifadəsidir. (həmçinin ikiqat mənfi döngə adlanır) və "müsbət rəy/irəli ötürmə döngəsi". Bəzi miRNA-lar transkripsiyada, tərcümədə və zülal sabitliyində stoxastik hadisələr nəticəsində yaranan təsadüfi gen ifadə dəyişikliklərinin tamponları kimi işləyir. Bu cür tənzimləmə adətən mənfi rəy döngələri və ya mRNT transkripsiyasından protein çıxışını ayıran qeyri-adekvat irəli ötürülmə döngəsi sayəsində əldə edilir.

Yetkin miRNT-nin dövriyyəsi miRNA ifadə profillərində sürətli dəyişikliklər üçün lazımdır. Sitoplazmada miRNT-nin yetişməsi zamanı Arqonaute zülalının mənimsənilməsinin bələdçi zəncirini sabitləşdirdiyi güman edilir, əks (* və ya "sərnişin") zəncir isə üstünlüklə məhv edilir. “İstifadə et və ya itir” strategiyası adlandırılan strategiyada Argonaute, hədəfi olmayan və ya heç olmayan miRNA-lara nisbətən çoxlu hədəfli miRNA-ları daha çox saxlaya bilər ki, bu da hədəflənməyən molekulların deqradasiyasına gətirib çıxarır. [83]

Yetkin miRNA-ların çürüməsi Caenorhabditis elegans Rat1p kimi tanınan 5'-to-3' ekzoribonukleaza XRN2 vasitəçilik edir. [84] Bitkilərdə SDN (kiçik RNT-ni deqradasiya edən nükleaz) ailə üzvləri miRNA-ları əks istiqamətdə (3'-dən 5'ə) parçalayır. Oxşar fermentlər heyvan genomlarında kodlaşdırılıb, lakin onların rolu təsvir olunmayıb. [83]

Bir neçə miRNA modifikasiyası miRNA sabitliyinə təsir göstərir. Model orqanizmdə iş göstərildiyi kimi Arabidopsis thaliana (thale cress), yetkin bitki miRNA-larının 3' ucunda metil hissələrinin əlavə edilməsi ilə sabitləşdiyi görünür. 2'-O-birləşdirilmiş metil qrupları uridiltransferaza fermentləri tərəfindən urasil (U) qalıqlarının əlavə edilməsini maneə törədir, bu modifikasiya miRNT deqradasiyası ilə əlaqəli ola bilər. Bununla belə, uridilləşmə bəzi miRNA-ları da qoruya bilər, bu modifikasiyanın nəticələri tam başa düşülmür. Bəzi heyvan miRNA-larının uridilasiyası bildirilmişdir. Həm bitki, həm də heyvan miRNA-ları miRNT-nin 3' ucuna adenin (A) qalıqlarının əlavə edilməsi ilə dəyişdirilə bilər. Hepatit C-də vacib olan qaraciyərlə zənginləşdirilmiş miRNT olan məməli miR-122-nin sonuna əlavə edilən əlavə A molekulu stabilləşdirir və adenin qalığı ilə bitən bitki miRNA-larının daha yavaş çürümə sürəti var. [83]

MiRNA-ların funksiyası genlərin tənzimlənməsində olduğu görünür. Bu məqsədlə miRNT bir və ya bir neçə xəbərçi RNT-nin (mRNA) bir hissəsinə tamamlayıcıdır. Heyvan miRNA-ları adətən 3' UTR-də bir sahəni tamamlayır, bitki miRNA-ları isə mRNA-ların kodlaşdırma bölgələrini tamamlayır. [86] Hədəf RNT ilə mükəmməl və ya mükəmməl baza cütləşməsi RNT-nin parçalanmasını təşviq edir. [87] Bu, bitki miRNA-larının əsas rejimidir. [88] Heyvanlarda uyğunlaşmalar qeyri-kamildir.

Qismən tamamlayıcı mikroRNT-lərin öz hədəflərini tanıması üçün miRNT-nin 2-7 nukleotidləri (“toxum bölgəsi” [11] [36]) mükəmməl şəkildə tamamlayıcı olmalıdır. [89] Heyvan miRNA-ları hədəf mRNT-nin protein tərcüməsini maneə törədir [90] (bu, bitkilərdə mövcuddur, lakin daha az yaygındır). [88] Qismən tamamlayıcı mikroRNT-lər də deadenilasiyanı sürətləndirə bilər ki, bu da mRNA-ların daha tez parçalanmasına səbəb olur. [91] miRNT-yə yönəlmiş mRNT-nin deqradasiyası yaxşı sənədləşdirilmiş olsa da, translyasiya repressiyasının mRNT deqradasiyası, tərcümə inhibəsi və ya hər ikisinin kombinasiyası vasitəsilə həyata keçirilib-keçirilməməsi qızğın müzakirə olunur. Zebra balığında miR-430, həmçinin bantam-miRNA və miR-9 üzərində son iş Drosophila mədəni hüceyrələr göstərir ki, translyasiya repressiyası mRNT deadenilasiyasından asılı olmayaraq tərcümənin başlanmasının pozulmasından qaynaqlanır. [92] [93]

miRNA-lar bəzən histon modifikasiyasına və promotor sahələrinin DNT metilasiyasına səbəb olur ki, bu da hədəf genlərin ifadəsinə təsir göstərir. [94] [95]

miRNT təsirinin doqquz mexanizmi təsvir edilmiş və vahid riyazi modeldə yığılmışdır: [85]

  • Cap-40S başlanğıcının inhibəsi
  • 60S Ribozomal birləşmənin inhibəsi
  • Uzatma inhibisyonu
  • Ribosomların düşməsi (vaxtından əvvəl dayandırılması)
  • Ko-translational yaranan zülal deqradasiyası
  • P-cisimlərində sekvestrasiya
  • mRNT-nin çürüməsi (destabilizasiya)
  • mRNT parçalanması
  • MikroRNT vasitəçiliyi ilə xromatinin yenidən təşkili və ardınca gen susdurulması vasitəsilə transkripsiya inhibisyonu.

Stasionar reaksiya sürətləri haqqında eksperimental məlumatlardan istifadə edərək bu mexanizmləri ayırd etmək çox vaxt mümkün olmur. Buna baxmayaraq, onlar dinamikada fərqlənirlər və fərqlidirlər kinetik imzalar. [85]

Bitki mikroRNT-lərindən fərqli olaraq, heyvan mikroRNTləri müxtəlif genləri hədəf alır. [36] Bununla belə, gen ifadəsi kimi bütün hüceyrələr üçün ümumi funksiyalarda iştirak edən genlər nisbətən daha az mikroRNT hədəf sahələrinə malikdir və mikroRNT-lərin hədəflənməsinin qarşısını almaq üçün seçilməkdədir. [96]

dsRNA həmçinin gen ifadəsini aktivləşdirə bilər, bu mexanizm "kiçik RNT-induksiya edilmiş gen aktivasiyası" və ya RNAa adlandırılır. Gen promotorlarını hədəf alan dsRNA-lar əlaqəli genlərin güclü transkripsiya aktivləşməsinə səbəb ola bilər. Bu, kiçik aktivləşdirici RNT (saRNA) adlanan sintetik dsRNA-lardan istifadə etməklə insan hüceyrələrində [97] nümayiş etdirildi, lakin endogen mikroRNT üçün də nümayiş etdirildi. [98]

MikroRNT-lər və genlərdəki tamamlayıcı ardıcıllıqlar və hətta ardıcıllıq homologiyasını paylaşan psevdogenlər arasındakı qarşılıqlı əlaqənin paraloq genlər arasında ifadə səviyyələrini tənzimləyən əlaqənin arxa kanalı olduğu düşünülür. "Rəqabət edən endogen RNT-lər" (ceRNA) adını nəzərə alaraq, bu mikroRNT-lər genlər və psevdogenlər üzərində "mikroRNT cavab elementləri" ilə birləşir və kodlaşdırılmayan DNT-nin davamlılığı üçün başqa bir izahat verə bilər. [99]

Bəzi tədqiqatlar göstərir ki, ekzosomların mRNT yükünün implantasiyada rolu ola bilər, onlar trofoblast və endometrium arasında yapışma yarada bilər və ya yapışma/invaziyada iştirak edən genlərin ifadəsini aşağı və ya yuxarı tənzimləməklə adezyonu dəstəkləyə bilər. [100]

Üstəlik, miR-183/96/182 kimi miRNT sirkadiyalı ritmdə əsas rol oynayır. [101]

miRNA-lar həm bitkilərdə, həm də heyvanlarda yaxşı qorunur və gen tənzimlənməsinin həyati və təkamül baxımından qədim komponenti hesab edilir. [102] [103] [104] [105] [106] MikroRNT yolunun əsas komponentləri bitkilər və heyvanlar arasında qorunub saxlanılsa da, iki krallıqdakı miRNT repertuarları müxtəlif ilkin fəaliyyət rejimləri ilə müstəqil şəkildə ortaya çıxmış kimi görünür. [107] [108]

mikroRNT-lər, zahirən aşağı təkamül sürətinə görə faydalı filogenetik markerlərdir. [109] MikroRNT-lərin mənşəyi tənzimləmə mexanizmi kimi əvvəlcə viruslar kimi ekzogen genetik materiala qarşı müdafiə kimi istifadə edilən əvvəlki RNTi mexanizmlərindən hazırlanmışdır. [110] Onların mənşəyi morfoloji yeniliyin inkişafına imkan vermiş ola bilərdi və gen ifadəsini daha spesifik və “incə tənzimlənən” etməklə, mürəkkəb orqanların [111] genezisi və bəlkə də, son nəticədə kompleks həyatın yaranmasına imkan vermişdi. [106] Morfoloji yeniliyin sürətli partlayışları ümumiyyətlə mikroRNT toplanmasının yüksək sürəti ilə əlaqələndirilir. [109] [111]

Yeni mikroRNT-lər müxtəlif üsullarla yaradılır. Yeni mikroRNA-lar DNT-nin "kodlaşdırılmayan" bölmələrində (yəni intronlar və ya intergen bölgələrində) saç sancaqlarının təsadüfi formalaşmasından, həm də mövcud mikroRNT-lərin təkrarlanması və modifikasiyası ilə yarana bilər. [112] mikroRNT-lər həmçinin zülal kodlaşdırma ardıcıllığının tərs təkrarlanmasından da əmələ gələ bilər ki, bu da bükülən saç sancağı strukturunun yaradılmasına imkan verir. [113] Bu yaxınlarda yaranmış mikroRNT-lərdə təkamül sürəti (yəni nukleotidlərin dəyişdirilməsi) kodlaşdırmayan DNT-nin başqa yerləri ilə müqayisə edilə bilər ki, bu da neytral sürüşmə ilə təkamülü nəzərdə tutur, lakin köhnə mikroRNT-lərin dəyişmə sürəti çox aşağıdır (çox vaxt bir əvəzetmədən az). yüz milyon ildə), [106] mikroRNT-nin funksiya qazandıqdan sonra təmizləyici seçimə məruz qaldığını göstərir. [112] Bir miRNT geni daxilindəki ayrı-ayrı bölgələr fərqli təkamül təzyiqləri ilə üzləşir, burada emal və funksiya üçün həyati əhəmiyyət kəsb edən bölgələr daha yüksək qorunma səviyyəsinə malikdir. [114] Bu nöqtədə bir mikroRNT heyvanın genomundan nadir hallarda itirilir, [106] baxmayaraq, daha yeni mikroRNT-lər (beləliklə, qeyri-funksional) tez-tez itirilir. [112] In Arabidopsis thaliana, miRNT genlərinin xalis axınının milyon ildə 1,2 ilə 3,3 gen arasında olacağı proqnozlaşdırılıb. [115] Bu, onları qiymətli filogenetik marker edir və onlar artropodların əlaqələri kimi görkəmli filogenetik problemlərin mümkün həlli kimi nəzərdən keçirilir. [116] Digər tərəfdən, bir çox hallarda mikroRNT-lər filogeniya ilə zəif korrelyasiyaya malikdir və ola bilsin ki, onların filogenetik uyğunluğu əsasən mikroRNT-lərin məhdud nümunəsini əks etdirir. [117]

MikroRNT-lər qəhvəyi yosunlardan [118] heyvanlara qədər əksər eukaryotik orqanizmlərin genomlarında mövcuddur. Bununla belə, bu mikroRNT-lərin necə fəaliyyət göstərdiyi və işlənmə üsulları arasındakı fərq, mikroRNT-lərin bitki və heyvanlarda müstəqil olaraq yarandığını göstərir. [119]

Heyvanların genomuna diqqət yetirmək Mnemiopsis leidyi [120] kanonik mikroRNT biogenezində kritik əhəmiyyətə malik olan Droşa və Paşa nüvə zülalları kimi tanınan mikroRNT-lərə də malik olmadığı görünür. Bu, Droşanın itkin düşdüyü bildirilən yeganə heyvandır. MikroRNT-lər bu günə qədər tədqiq edilmiş bütün qeyri-ktenofor heyvanlarda gen ifadəsinin tənzimlənməsində mühüm rol oynayır. Trichoplax adhaerens, Placozoa filumunun yeganə tanınmış üzvü. [121]

Bütün növlər arasında, 2010-cu ilin mart ayına qədər 5000-dən çox müxtəlif miRNA müəyyən edilmişdir. [122] Bakteriyalarda geniş şəkildə müqayisə edilə bilən funksiyaya malik qısa RNT ardıcıllıqları (50 – yüzlərlə əsas cüt) meydana gəlsə də, bakteriyalarda əsl mikroRNT yoxdur. [123]

Tədqiqatçılar fizioloji və patoloji proseslərdə miRNT ifadəsinə diqqət yetirərkən, mikroRNT izolyasiyası ilə bağlı müxtəlif texniki dəyişənlər ortaya çıxdı. Saxlanılan miRNT nümunələrinin sabitliyi şübhə altına alınıb. [69] mikroRNA-lar mRNT-lərdən daha asan parçalanır, qismən uzunluqlarına görə, həm də hər yerdə mövcud olan RNazlara görə. Bu, nümunələrin buz üzərində soyudulmasını və RNase-siz avadanlıqdan istifadə edilməsini zəruri edir. [124]

microRNT ifadəsi dəyişdirilmiş RT-PZR-in iki addımlı polimeraza zəncirvari reaksiya prosesində və sonra kəmiyyət PCR-də ölçülə bilər. Bu metodun varyasyonları mütləq və ya nisbi kəmiyyətə nail olur. [125] miRNA-lar həmçinin yüzlərlə və ya minlərlə miRNA hədəflərinə problarla mikroarraylara, slaydlara və ya çiplərə hibridləşdirilə bilər, beləliklə miRNA-ların nisbi səviyyələri müxtəlif nümunələrdə müəyyən edilə bilər. [126] mikroRNT-lər yüksək məhsuldarlıqlı sekvensləşdirmə üsulları (mikroRNA ardıcıllığı) ilə həm aşkar edilə, həm də profilləşdirilə bilər. [127] miRNT-nin fəaliyyəti kilidlənmiş nuklein turşusu (LNA) oliqosu, Morfolino oliqosu [128] [129] və ya 2'-O-metil RNT oliqosu istifadə edərək eksperimental olaraq inhibə edilə bilər. [130] Xüsusi miRNT tamamlayıcı antaqomir tərəfindən susdurula bilər. mikroRNT-nin yetişməsi sterik bloklayan oliqolar tərəfindən bir neçə nöqtədə inhibə edilə bilər. [131] [132] mRNT transkriptinin miRNA hədəf sahəsi də sterik bloklayan oliqo tərəfindən bloklana bilər. [133] miRNT-nin "in situ" aşkarlanması üçün LNA [134] və ya Morfolino [135] zondlarından istifadə edilə bilər. LNT-nin kilidlənmiş konformasiyası təkmilləşdirilmiş hibridləşmə xassələri ilə nəticələnir və həssaslıq və seçiciliyi artırır, bu da onu qısa miRNT-nin aşkarlanması üçün ideal edir. [136]

MiRNA-ların yüksək ötürmə qabiliyyətinin ölçülməsi metodoloji problemlərlə gələn daha böyük variasiya (mRNA-larla müqayisədə) üçün səhvə meyllidir. Buna görə də, mRNT-in ifadəsi tez-tez onların səviyyələrində miRNA-təsirlərini yoxlamaq üçün təhlil edilir (məsələn, [137]). Verilənlər bazaları mRNA- və miRNA-məlumatlarını onların əsas ardıcıllığına əsasən proqnozlaşdıran miRNA-məqsədlərini cütləşdirmək üçün istifadə edilə bilər. [138] [139] Bu adətən maraq doğuran miRNA-lar aşkar edildikdən sonra həyata keçirilsə də (məsələn, yüksək ifadə səviyyələrinə görə), mRNA- və miRNA-ifadə məlumatlarını birləşdirən analiz alətləri üçün ideyalar təklif edilmişdir. [140] [141]

MiRNT eukaryotik hüceyrələrin normal fəaliyyətində iştirak etdiyi kimi, miRNT-nin tənzimlənməməsi də xəstəliklə əlaqələndirilir. Əl ilə idarə olunan, ictimaiyyətə açıq verilənlər bazası, miR2Disease, miRNA disregulyasiyası və insan xəstəlikləri arasında məlum əlaqələri sənədləşdirir. [142]

İrsi xəstəliklər Redaktə edin

miR-96-nın toxum bölgəsindəki mutasiya irsi mütərəqqi eşitmə itkisinə səbəb olur. [143]

miR-184-ün toxum bölgəsindəki mutasiya, ön qütb kataraktı ilə irsi keratokonusa səbəb olur. [144]

92 klaster skelet və böyümə qüsurlarına səbəb olur. [145]

Xərçəng Edit

miRNA deregulyasiyası ilə əlaqəli olduğu bilinən ilk insan xəstəliyi xroniki lenfositik lösemi idi. Bir çox digər miRNA-ların da xərçənglə əlaqəsi var və buna görə də bəzən “oncomirs” adlandırılır. Bədxassəli B hüceyrələrində miRNA-lar B-hüceyrə reseptorunun (BCR) siqnalizasiyası, B-hüceyrə miqrasiyası/yapışması, immun nişlərdə hüceyrə-hüceyrə qarşılıqlı əlaqəsi və immunoqlobulinlərin istehsalı və sinfinin dəyişdirilməsi kimi B hüceyrələrinin inkişafı üçün əsas olan yollarda iştirak edir. MiRNA-lar B hüceyrələrinin yetişməsinə, pre-, marjinal zonanın, follikulyar, B1, plazma və yaddaş B hüceyrələrinin yaranmasına təsir göstərir.

Xərçənglərdə miRNA-nın başqa bir rolu proqnoz üçün onların ifadə səviyyəsindən istifadə etməkdir. NSCLC nümunələrində aşağı miR-324a səviyyələri zəif sağ qalma göstəricisi kimi xidmət edə bilər. [146] Yüksək miR-185 və ya aşağı miR-133b səviyyələri kolorektal xərçəngdə metastaz və zəif sağ qalma ilə əlaqələndirilə bilər. [147]

Bundan əlavə, spesifik miRNA-lar kolorektal xərçəngin müəyyən histoloji alt növləri ilə əlaqələndirilə bilər. Məsələn, miR-205 və miR-373-ün ifadə səviyyələrinin selikli kolorektal xərçənglərdə və musin istehsal edən Xoralı Kolitlə əlaqəli kolon xərçənglərində artdığı göstərilmişdir, lakin selikli komponentləri olmayan sporadik kolon adenokarsinomasında deyil. [148] In-vitro tədqiqatlar göstərir ki, miR-205 və miR-373 funksional olaraq bağırsaq epitel hüceyrələrində selikli assosiasiyalı neoplastik irəliləmənin müxtəlif xüsusiyyətlərini induksiya edə bilər. [148]

Hepatosellüler karsinoma hüceyrə proliferasiyası miR-21-in şiş repressor geni olan MAP2K3 ilə qarşılıqlı əlaqəsindən yarana bilər. [149] Xərçəng üçün optimal müalicə risk təbəqəli terapiya üçün xəstələrin dəqiq müəyyən edilməsini nəzərdə tutur. İlkin müalicəyə sürətli cavab verənlər, xəstəliyə dəqiq cavab tədbirlərinin dəyərini göstərən kəsilmiş müalicə rejimlərindən faydalana bilərlər. Hüceyrəsiz dövran edən miRNA-lar (cimiRNA) qanda yüksək stabildir, xərçəngdə həddindən artıq ifadə olunur və diaqnostik laboratoriyada ölçülə bilər. Klassik Hodgkin lenfomasında plazma miR-21, miR-494 və miR-1973 xəstəliyə cavab verən biomarkerlərdir. [150] Sirkulyasiya edən miRNA-lar klinik qərarların qəbuluna kömək etmək və pozitron emissiya tomoqrafiyasının kompüterləşdirilmiş tomoqrafiya ilə birlikdə şərhinə kömək etmək potensialına malikdir. Xəstəliyin reaksiyasını qiymətləndirmək və residivləri aşkar etmək üçün onlar hər bir məsləhətləşmədə həyata keçirilə bilər.

MikroRNA-ların müxtəlif xərçənglərin müalicəsi üçün alət və ya hədəf kimi istifadə olunma potensialı var. [151] Xüsusi mikroRNT, miR-506-nın bir neçə tədqiqatda şiş antaqonisti kimi işlədiyi aşkar edilmişdir. Əhəmiyyətli sayda uşaqlıq boynu xərçəngi nümunələrində miR-506 ifadəsinin aşağı tənzimlənməsi aşkar edilmişdir. Bundan əlavə, miR-506 birbaşa hədəf olan kirpi yolu transkripsiya faktoru Gli3 vasitəsilə uşaqlıq boynu xərçəngi hüceyrələrinin apoptozunu təşviq etmək üçün işləyir. [152] [153]

DNT təmiri və xərçəng Edit

Xərçəng ya DNT-nin zədələnməsindən, ya da DNT replikasiyasındakı düzəldilməyən səhvlərdən qaynaqlanan mutasiyaların yığılması nəticəsində yaranır. [154] DNT təmirindəki qüsurlar mutasiyaların yığılmasına səbəb olur ki, bu da xərçəngə səbəb ola bilər. [155] DNT təmirində iştirak edən bir neçə gen mikroRNT-lər tərəfindən tənzimlənir. [156]

DNT təmir genlərindəki mikrob xətti mutasiyaları kolon xərçəngi hallarının yalnız 2-5%-nə səbəb olur. [157] Bununla belə, DNT təmiri çatışmazlıqlarına səbəb olan mikroRNT-lərin ifadəsinin dəyişdirilməsi tez-tez xərçənglərlə əlaqələndirilir və mühüm səbəb faktoru ola bilər. DNT uyğunsuzluğunu bərpa edən zülal MLH1-in ifadəsi azalmış 68 sporadik kolon xərçəngi arasında əksəriyyətində MLH1 geninin CpG adasının epigenetik metilasiyası səbəbindən çatışmazlıq aşkar edilmişdir. [158] Bununla belə, sporadik kolon xərçənglərində MLH1 çatışmazlıqlarının 15%-ə qədəri MLH1 ifadəsini sıxışdıran mikroRNT miR-155-in həddindən artıq ifadəsi ilə əlaqədar olduğu ortaya çıxdı. [159]

Qlioblastomaların 29-66%-də [160] [161] MGMT-nin zülal ifadəsini azaldan MGMT geninin epigenetik metilasiyası səbəbindən DNT təmiri çatışmazlıq təşkil edir. Bununla belə, glioblastomaların 28%-də MGMT zülalı çatışmaz, lakin MGMT promotoru metilləşmir. [160] Metilləşdirilmiş MGMT promotorları olmayan glioblastomalarda miR-181d mikroRNT səviyyəsi MGMT-nin protein ifadəsi ilə tərs korrelyasiya edilir və miR-181d-nin birbaşa hədəfi MGMT mRNA 3'UTR (MGMT mRNA-nın üç əsas tərcümə olunmamış bölgəsi) olur. . [160] Beləliklə, qlioblastomaların 28%-də miR-181d ekspressiyasının artması və DNT təmir fermenti MGMT-nin ekspressiyasının azalması səbəb amili ola bilər.

HMGA zülalları (HMGA1a, HMGA1b və HMGA2) xərçəngə səbəb olur və bu zülalların ifadəsi mikroRNA-lar tərəfindən tənzimlənir. HMGA ifadəsi diferensiallaşmış yetkin toxumalarda demək olar ki, aşkar edilmir, lakin bir çox xərçənglərdə yüksəlir. HMGA zülalları polipeptidlərdir

Modul ardıcıllıq təşkili ilə xarakterizə olunan 100 amin turşusu qalıqları. Bu zülalların DNT-nin xüsusi bölgələrində AT ilə zəngin DNT uzanmalarının kiçik yivlərini bağlayan AT qarmaqları adlanan üç yüksək müsbət yüklü bölgə var. İnsan neoplaziyaları, o cümlədən tiroid, prostat, uşaqlıq boynu, kolorektal, pankreas və yumurtalıq karsinomaları, HMGA1a və HMGA1b zülallarının güclü artımını göstərir. [162] Limfoid hüceyrələrə yönəlmiş HMGA1 ilə transgenik siçanlarda aqressiv lenfoma inkişaf edir ki, bu da yüksək HMGA1 ifadəsinin xərçənglərlə əlaqəli olduğunu və HMGA1-in onkogen kimi çıxış edə biləcəyini göstərir. [163] HMGA2 zülalı xüsusi olaraq ERCC1 promotorunu hədəf alır və beləliklə bu DNT təmir geninin ifadəsini azaldır. [164] ERCC1 zülal ifadəsi qiymətləndirilmiş 47 kolon xərçənginin 100%-də çatışmazlıq idi (baxmayaraq ki, HGMA2-nin nə dərəcədə iştirak etdiyi bilinmir). [165]

Tək nukleotid polimorfizmləri (SNP) 3'UTR-lərdə miRNA-ların bağlanmasını dəyişdirə bilər, məsələn, CDON şiş bastırıcı genində hsa-mir181a və hsa-mir181b. [166]

Ürək xəstəliyi Redaktə edin

Ürəkdəki miRNT funksiyasının qlobal rolu siçanın ürəyində miRNA yetişməsini şərti olaraq maneə törətməklə həll edilmişdir. Bu, miRNA-ların inkişafı zamanı mühüm rol oynadığını ortaya qoydu. [167] [168] miRNA ekspresyonunun profilləşdirilməsi tədqiqatları göstərir ki, xüsusi miRNA-ların ifadə səviyyələri xəstə insan ürəklərində dəyişir və bu onların kardiomiopatiyalarda iştirakına işarə edir. [169] [170] [171] Bundan əlavə, xüsusi miRNA-lar üzərində heyvan tədqiqatları həm ürəyin inkişafı zamanı, həm də patoloji şəraitdə, o cümlədən kardiogenez, hipertrofik böyümə reaksiyası və ürəyin keçiriciliyi üçün vacib olan əsas amillərin tənzimlənməsi də daxil olmaqla, miRNA-ların fərqli rollarını müəyyən etdi. [168] [172] [173] [174] [175] [176] Ürək-damar xəstəliklərində miRNT-nin digər rolu diaqnoz, proqnoz və ya risk təbəqələşməsi üçün onların ifadə səviyyələrindən istifadə etməkdir. [177] Heyvan modellərindəki miRNT-lər də xolesterol metabolizması və tənzimlənməsi ilə əlaqələndirilmişdir.

MiRNA-712 Redaktə edin

Sıçan mikroRNA-712, lipid tutma və iltihabla əlaqəli arterial divarın ürək-damar xəstəliyi olan ateroskleroz üçün potensial biomarkerdir (yəni proqnozlaşdırıcı). [178] Qeyri-laminar qan axını da aterosklerozun inkişafı ilə əlaqələndirilir, çünki endotel hüceyrələrinin mexanosenorları pozulmuş axının kəsici qüvvəsinə cavab verir (d-axın). [179] Matris metalloproteinazaları (MMPs) daxil olmaqla bir sıra pro-aterogen genlər d-axını ilə yuxarı tənzimlənir, [179] proinflamatuar və pro-angiogenik siqnallara vasitəçilik edir. Bu tapıntılar d-axının təsirlərini təqlid etmək üçün siçanların bağlanmış karotid arteriyalarında müşahidə edilmişdir. 24 saat ərzində əvvəlcədən yetişməmiş miR-712 yetkin miR-712 əmələ gətirdi ki, bu da miR-712-nin axına həssas olduğunu göstərir. [179] Bu nəticələrlə üst-üstə düşən miR-712 aorta qövsünün daha böyük əyriliyində təbii olaraq meydana gələn d-axına məruz qalan endotel hüceyrələrində də yuxarı tənzimlənir. [179]

Origin Edit

miR-712-nin pre-mRNA ardıcıllığı daxili transkripsiya edilmiş boşluq bölgəsində 2-də (ITS2) siçan ribosomal RN45s genindən yaradılır. [179] XRN1, RN45-lərin işlənməsi zamanı ITS2 bölgəsini deqradasiya edən eksonükleazdır. [179] D-axın şəraitində XRN1-in azalması buna görə miR-712-nin yığılmasına gətirib çıxarır. [179]

Mexanizm Redaktə

MiR-712 metaloproteinazaların 3 (TIMP3) toxuma inhibitorunu hədəf alır. [179] TIMP-lər normal olaraq hüceyrədənkənar matrisi (ECM) parçalayan matriks metalloproteinazların (MMP) fəaliyyətini tənzimləyir. Arterial ECM əsasən kollagen və elastin liflərindən ibarətdir, damarların struktur dəstəyini və geri çəkilmə xüsusiyyətlərini təmin edir. [180] Bu liflər aterosklerozun inkişafında vacib olan damar iltihabının və keçiriciliyin tənzimlənməsində mühüm rol oynayır. [181] Endotel hüceyrələri tərəfindən ifadə edilən TIMP3, ECM ilə əlaqəli yeganə TIMP-dir. [180] TIMP3 ifadəsindəki azalma d-axının mövcudluğunda ECM deqradasiyasının artması ilə nəticələnir. Bu tapıntılara uyğun olaraq, pre-miR712-nin inhibisyonu, hətta turbulent axına məruz qaldıqda belə hüceyrələrdə TIMP3 ifadəsini artırır. [179]

TIMP3 həmçinin turbulent axın zamanı TNFα (iltihab əleyhinə tənzimləyici) ifadəsini azaldır. [179] Turbulent axında TNFα-nın aktivliyi qanda TNFα-çevirici fermentin (TACE) ifadəsi ilə ölçüldü. miR-712 inhibə edildikdə və ya TIMP3 həddindən artıq ifadə olunarsa, TNFα azaldı, [179] miR-712 və TIMP3-ün turbulent axın şəraitində TACE fəaliyyətini tənzimlədiyini göstərir.

Anti-miR-712, d-axını ilə bağlı miR-712 ifadəsini effektiv şəkildə boğur və TIMP3 ifadəsini artırır. [179] Anti-miR-712 həmçinin damarların hiperkeçirilməsini maneə törədir və bununla da ateroskleroz lezyonlarının inkişafını və immun hüceyrə infiltrasiyasını əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. [179]

İnsan homoloqu microRNA-205 Edit

miR-712-nin insan homoloqu, siçanlara bənzər miRNA-ları saxlayan RN45s homolog genində tapıldı. [179] İnsanların MiR-205-i siçanların miR-712 ilə oxşar ardıcıllığı paylaşır və əksər onurğalılarda qorunur. [179] MiR-205 və miR-712 həmçinin TIMP3 daxil olmaqla hüceyrə siqnalı hədəflərinin 50%-dən çoxunu bölüşür. [179]

Sınaq zamanı, d-axın insanlarda XRN1-in ifadəsini siçanların endotel hüceyrələrində olduğu kimi azaldıb, bu da XRN1-in insanlarda potensial olaraq ümumi rolunu göstərir. [179]

Böyrək xəstəliyi Redaktə edin

Sıçan modelində FoxD1-dən əldə edilən böyrək progenitor hüceyrələrində Dicerin məqsədyönlü şəkildə silinməsi, nefron sələflərinin genişlənməsi, daha az renin hüceyrələri, hamar əzələ arteriolları, mütərəqqi mesangial itki və glomerulyar anevrizmalar daxil olmaqla mürəkkəb böyrək fenotipi ilə nəticələndi. [182] FoxD1-Dicer nokaut siçan modelinin yüksək məhsuldarlıqlı tam transkriptom profili proapoptotik genin, Bcl2L11 (Bim) və Bax, Trp53inpd1, o cümlədən p53 effektor genlərinin artması ilə p53 yolunun disregulyasiyasının ektopik tənzimlənməsini aşkar etdi. Mmp2 və Arid3a. p53 zülal səviyyələri dəyişməz qalıb, bu, FoxD1 stromal miRNA-ların p53-effektor genlərini birbaşa repressiya etdiyini göstərir. Flüoresanla aktivləşdirilmiş hüceyrə çeşidlənməsinin ardınca bir nəsil izləmə yanaşmasından istifadə edərək, FoxD1-dən əldə edilən hüceyrələrin miRNA profili yalnız damar inkişafı üçün kritik olan miRNA-ların transkripsiya mənzərəsini hərtərəfli müəyyən etmədi, həm də böyrək fenotipini modulyasiya edə biləcək əsas miRNA-ları müəyyən etdi. onun yoxluğunda. Bu miRNA-lara miRs-10a, 18a, 19b, 24, 30c, 92a, 106a, 130a, 152, 181a, 214, 222, 302a, 370 və 381 daxildir. p53-effektor genlərini tənzimləyən 30c, 92a, 106a, 125b-5p, 145, 214, 222, 296-5p və 302a. Profilləşdirmə nəticələrinə uyğun olaraq, ektopik apoptoz FoxD1 törəmə progenitor nəslin hüceyrə törəmələrində müşahidə edildi və hüceyrə homeostazında böyrək stromal miRNA-ların əhəmiyyətini bir daha təkrarlayır. [182]

Sinir sistemi redaktə

miRNA-lar sinir sisteminin inkişafını və funksiyasını tənzimləyir.[183] ​​Sinir miRNA-ları sinaptik inkişafın müxtəlif mərhələlərində, o cümlədən dendritogenez (miR-132, miR-134 və miR-124 daxildir), sinaps əmələ gəlməsi [184] və sinapsın yetişməsi (burada miR-134 və miR-138 düşünülür) iştirak edir. iştirak etmək). [185] Dicerin eksperimental susdurulması ilə siçanlarda miRNT əmələ gəlməsinin aradan qaldırılması striatal neyronlarda susdurulduqda neyron ölçüsünün azalması və motor anomaliyaları [186] və ön beyin neyronlarında susdurulduqda neyrodegenerasiya kimi patoloji nəticələrə gətirib çıxarmışdır. [187] Bəzi tədqiqatlar Alzheimer xəstəliyində, [188], həmçinin şizofreniya, bipolyar pozğunluq, əsas depressiya və narahatlıq pozğunluqlarında dəyişmiş miRNA ifadəsini tapır. [189] [190] [191]

Stroke Redaktə

Xəstəliklərə Nəzarət və Qarşısının Alınması Mərkəzinin məlumatına görə, insult Amerikada ölüm və uzunmüddətli əlilliyin əsas səbəblərindən biridir. Hadisələrin 87%-i oksigenlə zəngin qanı daşıyan beynin arteriyasının tıxanması nəticəsində yaranan işemik insultlardır. Qan axınının maneə törədilməsi o deməkdir ki, beyin oksigen və qlükoza kimi lazımi qidaları ala bilmir və karbon qazı kimi tullantıları çıxara bilmir. [192] [193] miRNA-lar iltihab, angiogenez və apoptotik yol kimi beyin işemiyasının patogenezində genləri hədəf alaraq posttranslational gen susdurulmasında rol oynayır. [194]

Alkoqolizm Edit

Gen ifadəsində miRNA-ların həyati rolu asılılıq, xüsusən də alkoqolizm üçün əhəmiyyətlidir. [195] Xroniki spirtdən sui-istifadə, qismən gen ifadəsindəki dəyişikliklərlə vasitəçilik edilən beyin funksiyasında davamlı dəyişikliklərlə nəticələnir. [195] Bir çox aşağı axın genin miRNA qlobal tənzimlənməsi spirt istehlakından çəkilməyə və/və ya asılılığa qədər davranış dəyişikliyini ehtiva edən yenidən təşkil və ya sinaptik əlaqələr və ya uzunmüddətli sinir uyğunlaşmaları ilə bağlı əhəmiyyətli hesab edir. [196] Spirtli ölümdən sonra beyində 35-ə qədər müxtəlif miRNA-nın dəyişdirildiyi aşkar edilmişdir ki, bunların hamısı hüceyrə dövrünün tənzimlənməsi, apoptoz, hüceyrə yapışması, sinir sisteminin inkişafı və hüceyrə siqnalı daxil olmaqla genləri hədəf alır. [195] Alkoqoldan asılı siçanların medial prefrontal korteksində dəyişmiş miRNA səviyyələri aşkar edilmişdir ki, bu da miRNT-nin tərcümə disbalansının tənzimlənməsində və beynin mürəkkəb koqnitiv davranış və qərar qəbul etmənin yarandığı bölgədə diferensial şəkildə ifadə olunan zülalların yaradılmasında rolunu təklif edir. . [197]

miRNA-lar xroniki spirt istifadəsinə cavab olaraq yuxarı və ya aşağı tənzimlənə bilər. miR-206 ifadəsi alkoqoldan asılı siçovulların prefrontal korteksində artdı, transkripsiya faktoru beyindən əldə edilən neyrotrofik faktoru (BDNF) hədəf aldı və nəticədə onun ifadəsini azaldır. BDNF yeni neyronların və sinapsların formalaşmasında və yetkinləşməsində mühüm rol oynayır və alkoqoldan sui-istifadə edənlərdə sinapsın böyüməsi/sinaptik plastisiyasının mümkün təsirini göstərir. [198] Spirtin səbəb olduğu neyroiltihab reaksiyalarını tənzimləməkdə vacib olan miR-155-in yuxarı tənzimləndiyi aşkar edilmişdir ki, bu da spirtin patofiziologiyasında mikroglia və iltihablı sitokinlərin rolunu göstərir. [199] MiR-382-nin aşağı tənzimlənməsi, motivasiya vərdişlərini gücləndirən mükafat hisslərini tənzimləməkdə əhəmiyyətli olan bazal ön beyindəki bir quruluş olan nüvə akumbensində tapıldı. miR-382 dopamin reseptoru D1 (DRD1) üçün hədəfdir və onun həddindən artıq ifadəsi DRD1 və delta fosB-nin tənzimlənməsi ilə nəticələnir, bu, nüvə akkumbenslərində bir sıra transkripsiya hadisələrini aktivləşdirir və nəticədə asılılıq davranışları ilə nəticələnir. [200] Alternativ olaraq, miR-382-nin həddindən artıq ifadə edilməsi zəifləmiş içki qəbulu və alkoqolizmin siçovul modellərində DRD1 və delta fosB tənzimlənməsinin inhibə edilməsi ilə nəticələndi və bu, müalicələrdə miRNA hədəflənmiş əczaçılıq vasitələrinin istifadəsinin mümkünlüyünü nümayiş etdirdi. [200]

Obezite Redaktəsi

miRNA-lar adipositlərə diferensiallaşan kök hüceyrə sələflərinin tənzimlənməsində mühüm rol oynayır. [201] Pluripotent kök hüceyrələrin adipogenezdə hansı rol oynadığını müəyyən etmək üçün aparılan tədqiqatlar ölümsüzləşdirilmiş insan sümük iliyindən əldə edilən stromal hüceyrə xətti hMSC-Tert20-də tədqiq edilmişdir. [202] miR-155, miR-221 və miR-222-nin ifadəsinin azalması həm ölümsüzləşdirilmiş, həm də əsas hMSC-lərin adipogen proqramlaşdırılması zamanı aşkar edilmişdir ki, bu da onların fərqləndirmənin mənfi tənzimləyiciləri kimi çıxış etdiyini göstərir. Əksinə, miRNA-ların 155, 221 və 222-nin ektopik ifadəsi adipogenezi əhəmiyyətli dərəcədə maneə törətdi və master tənzimləyicilər PPARγ və CCAAT/gücləndirici bağlayıcı protein alfa (CEBPA) induksiyasını sıxışdırdı. [203] Bu, mümkün genetik piylənmə müalicələrinə yol açır.

İnsulin müqavimətini, piylənməni və diabeti tənzimləyən miRNA-ların başqa bir sinfi let-7 ailəsidir. Let-7 qocalma zamanı insan toxumalarında toplanır. [204] Sürətli qocalmanı təqlid etmək üçün let-7 ektopik şəkildə həddindən artıq ifadə edildikdə, siçanlar insulinə davamlı oldular və beləliklə, yüksək yağlı pəhrizdən qaynaqlanan piylənmə və diabetə daha çox meylli oldular. [205] Let-7, let-7-spesifik antaqomirlərin inyeksiyaları ilə inhibə edildikdən fərqli olaraq, siçanlar insulinə daha həssas olur və yüksək yağlı pəhrizdən qaynaqlanan piylənmə və diabetə qarşı nəzərə çarpacaq dərəcədə davamlı olur. Let-7 inhibisyonu nəinki piylənmə və diabetin qarşısını ala bilər, həm də vəziyyəti geri qaytara və müalicə edə bilər. [206] Bu eksperimental tapıntılar göstərir ki, let-7 inhibisyonu obezite və tip 2 diabet üçün yeni bir müalicəni təmsil edə bilər.

Hemostaz Edit

miRNA-lar həmçinin hemostatik qan laxtalanma sistemi də daxil olmaqla kompleks enzimatik kaskadların tənzimlənməsində mühüm rol oynayır. [207] Funksional miRNT hədəflənməsinə dair geniş miqyaslı tədqiqatlar bu yaxınlarda hemostatik sistemdə əsaslı terapevtik hədəfləri üzə çıxarmışdır. [208] [209]

1999-cu ildə insan genomu layihəsi ilk xromosomunun xəritəsini tərtib edərkən, genomun 100.000-dən çox protein kodlaşdıran geni ehtiva edəcəyi proqnozlaşdırılırdı. Ancaq nəticədə yalnız 20.000-ə yaxını müəyyən edildi. [210] O vaxtdan bəri bioinformatika yanaşmalarının ortaya çıxması transkriptomu araşdıran genomun döşənməsi tədqiqatları, [211] tam uzunluqlu cDNT kitabxanalarının sistematik ardıcıllığı [212] və eksperimental təsdiqləmə [213] (o cümlədən, miRNA əldə edilmiş antisens oliqonükleotidlərin yaradılması da daxil olmaqla) ) bir çox transkriptlərin bir neçə snoRNA və miRNA da daxil olmaqla, zülal kodlaşdırmayan RNT olduğunu aşkar etdilər. [214]

Viral mikroRNA-lar virusa fayda vermək üçün viral və/yaxud ev sahibi genlərin gen ifadəsinin tənzimlənməsində mühüm rol oynayır. Beləliklə, miRNA-lar host-virus qarşılıqlı təsirində və virus xəstəliklərinin patogenezində əsas rol oynayır. [215] [216] Transkripsiya aktivatorlarının ifadəsi insan herpes virusu-6 DNT-nin viral miRNA tərəfindən tənzimləndiyinə inanılır. [217]

miRNA-lar protein kodlaşdıran genlərin hədəf mesajçı RNT (mRNA) transkriptlərinə bağlana və onların tərcüməsini mənfi idarə edə və ya mRNT-nin deqradasiyasına səbəb ola bilər. MiRNA hədəflərini dəqiq müəyyən etmək əsas əhəmiyyət kəsb edir. [218] On səkkizin proqnozlaşdırıcı performansının müqayisəsi silisiumda alqoritmləri mövcuddur. [219] Funksional miRNA hədəflənməsinə dair geniş miqyaslı tədqiqatlar göstərir ki, bir çox funksional miRNA hədəf proqnozlaşdırma alqoritmləri tərəfindən qaçırıla bilər. [208]


Müəllif məlumatı

Əlaqələr

Pediatriya şöbəsi, Stanford Universiteti, Stanford, Kaliforniya, ABŞ

Biswajoy Roy-Chaudhuri, Paul N Valdmanis, Yue Zhang, Qing Wang, Qing-Jun Luo və Mark A Kay

Genetika şöbəsi, Stanford Universiteti, Stanford, Kaliforniya, ABŞ

Biswajoy Roy-Chaudhuri, Paul N Valdmanis, Yue Zhang, Qing Wang, Qing-Jun Luo və Mark A Kay

Siz həmçinin bu müəllifi PubMed Google Scholar-da axtara bilərsiniz

Siz həmçinin bu müəllifi PubMed Google Scholar-da axtara bilərsiniz

Siz həmçinin bu müəllifi PubMed Google Scholar-da axtara bilərsiniz

Siz həmçinin bu müəllifi PubMed Google Scholar-da axtara bilərsiniz

Siz həmçinin bu müəllifi PubMed Google Scholar-da axtara bilərsiniz

Siz həmçinin bu müəllifi PubMed Google Scholar-da axtara bilərsiniz

Töhfələr

B.R.-C., P.N.V. və M.A.K. təcrübələr tərtib etmişdir. B.R.-C. Q.W tərəfindən həyata keçirilən ChIRP təcrübələri istisna olmaqla, təcrübələri həyata keçirdi. və Q.-J.L. Y.Z. bioinformatik proqnozlar həyata keçirdi B.R.-C., P.N.V. və M.A.K. Nəticələri təhlil edib müzakirə etdi və məqalə yazdı.

Müəllif


Materiallar və metodlar

Bütün Atlantik halibut yetişdirilməsi və eksperimental prosedurlar Heyvanların Təcrübəsinə dair Norveç Qaydasına (Norveç Heyvanları Mühafizə Aktı, 20 dekabr 1974-cü il tarixli № 73) uyğun olaraq həyata keçirilmiş və Milli Heyvanları Tədqiqat Təşkilatı (Utvalg for forsøk med dyr, forsøksdyrutvalget) tərəfindən təsdiq edilmişdir. , Norveç) Balıq Baxımı və Yetiştirilməsi üzrə Baş Lisenziya (Forsøksdyr üçün Godkjenning avdeling) №. 17. Toxumaların toplanması üçün heyvanlar 1% MS-222 (3-aminobenzoat metansülfonik turşu, Sigma Aldrich) ilə anesteziya edildi və standart prosedura uyğun olaraq bundan sonra qurban verildi.

Genomik məlumatların əldə edilməsi

Atlantik halibutun genomik DNT-si MagMAX™ DNT Multi-Sample Kit (AB Applied Biosystems, Foster City, California, USA) istifadə edərək 5 yaşlı şəxsin yumurtalıq toxumasından çıxarılıb və Roche 454 GS FLX titan sequencerindən istifadə etməklə ardıcıllaşdırılıb. istehsalçının təlimatları. Genomik DNT ardıcıllığı FastQC (http://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/fastqc/) istifadə edərək araşdırıldı və de novo CLC (CLC Genomics Workbench 4.9) istifadə edərək yığılmışdır.

MiRNA prekursorlarının kəşfi və SOLiD oxunuşlarının xəritələşdirilməsi

Oliqonukleotidlərin bağlanması və aşkarlanması (SOLiD) ilə ardıcıllığın [16], [17] istifadə edərək əvvəllər yaradılan kiçik RNT transkriptom məlumatlarından istifadə etdik. Məlumatların təhlili strategiyası Şəkil 1-də göstərilmişdir. Atlantik halibut SOLiD ardıcıllığının oxunuşları zebrafish genom ardıcıllığı (Zv9.62) ilə əlaqələndirilmiş və standart parametrdə wapRNA alətlərindən istifadə edərək saç sancaqları çıxarılmışdır [18]. miRBase 18 saç sancağı ardıcıllığı qorunub saxlanılmış pre-miRNA-ları müəyyən etmək üçün 454 ardıcıllıqla əlaqələndirildi. Yeni pre-miRNA-lar srnaloop [19] istifadə edərək əvvəllər [16] təsvir edilən parametrlərdən istifadə edərək 454 oxunuşdan saç sancaqları çıxararaq və CLC istifadə edərək miRBase 18 (http://www.mirbase.org/) ilə xəritələşdirməklə müəyyən edilmişdir. Balıqların pre-miRNA-larının və yetkin miRNA-ların ortalama uzunluğunu müvafiq olaraq ~86 nts və ~22 nts fərz etsək və pre-miRNA-nın qorunmayan bölgəsini nəzərə alaraq, xəritəçəkmə uzunluğun yarısında 2 ilə 80% oxşarlıqla aparıldı. uyğunsuzluqlar və 3 indel xərcləri. Bütün müsbət xəritələnmiş ardıcıllıqlar əl ilə yoxlanıldı və tandem təkrar ardıcıllıqları silindi. İki xəritələşdirmə nəticəsi birləşdirildi və lazımsız ardıcıllıq sonrakı təhlilə daxil edilmədi. SOLiD kiçik RNT ardıcıllığının oxunuşları müəyyən edilmiş qorunmuş pre-miRNA-lara qaytarıldı. Xəritəçəkmə ehtimal olunan pre-miRNA-nın döngə bölgəsindən kənarda bloka bənzər düzülmə üçün yoxlanıldı. Yuxarıdakı kriteriyalara cavab verən ardıcıllıqlar məlum pre-miRNA-lar hesab edilirdi, halbuki xəritədə göstərilməmiş saç sancaqlarının qalan hissəsi zebra balığı genomundan əldə edilmiş ehtimal olunan pre-miRNA-lar ilə əlaqələndirilmişdir. Əhəmiyyətli uyğunluğu olan ardıcıllıqlar NCBI verilənlər bazasına partladıldı, digər kodlaşdırmayan RNT-lərə (rRNA, snoRNA, tRNA, snRNA) oxşarlıq yoxlanıldı və uyğunluq aşkar edildikdə silindi. Xəritəsiz kontiglər yuxarıda qeyd edildiyi kimi qorunmuş pre-miRNA-lar üçün eyni meyarlardan və miRNA annotasiyası üçün miRBase təlimatlarından istifadə etməklə süzüldü [20] Bütün ardıcıllıqlar miRBase verilənlər bazasına (www.mirbase.org) yerləşdirildi.

Prosedur Materiallar və Metodlarda təsvir edilmişdir.

RT-PCR istifadə edərək prekursorun identifikasiyası

Bioinformatika analizindən əldə edilən nəticələrə əsasən, PCR primerləri pre-miRNA-ları gücləndirmək üçün hazırlanmışdır. Müxtəlif inkişaf mərhələlərindən olan ümumi RNT: blastula, 50% epiboliya, 20 somit, yumurtadan çıxma, ilk qidalanma və metamorfozdan əvvəl və müxtəlif yetkin toxumalar: beyin, dəri, böyrək, bağırsaq, yumurtalıq, testis və qaraciyər birləşdi və 12-də işləndi. % denaturasiya edən PAGE geli. 200 bp-dən kiçik ölçülü fraksiya çıxarıldı və elüt edildi. Əks transkripsiya, SuperScript Vilo (Invitrogen, Carlsbad, CA, ABŞ) istifadə edərək ölçülü fraksiyalaşdırılmış RNT-də aparılmışdır. RT-PZR 94°C-də 2 dəqiqə ərzində ilkin denatürasiya pilləsindən istifadə edilməklə, ardınca 15 saniyə ərzində 94°C, 20 saniyə ərzində 57-60°C və 15 saniyə ərzində 72°C-də 25 dövrədən istifadə edilərək, son uzadılma vaxtı ilə həyata keçirildi. 72°C-də 10 dəq (Cədvəl 1).

Hesablama hədəfinin müəyyənləşdirilməsi

Atlantik halibut genlərinin 3′ UTR-ləri NCBI verilənlər bazasından çıxarılıb (17 mart 2012, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/). Bu ardıcıllıqlar 80% sorğu əhatə dairəsi və e-dəyəri <10-5 olan identifikasiyadan istifadə edərək teleost verilənlər bazasına qarşı partladılıb. Bundan əlavə, seçilmiş genlərin 3′UTR-ləri RACE (Invitrogen) istifadə edərək klonlaşdırılıb və ardıcıllıqla sıralanıb. RNAhybrid (v2.1) və miRanda (v3.3a) hədəf proqnozlaşdırma alətləri ehtimal olunan miRNA hədəf sahələrini müəyyən etmək üçün istifadə edilmişdir [8], [21]. RNAhibriddən statistik parametrlərin daha yaxşı qiymətləndirilməsini əldə etmək üçün biz homerTools [22] istifadə edərək halibut ardıcıllığının 3′UTR-lərinin dinukleotid paylanmasını həyata keçirdik. Normallaşdırılmış minimum məcburi sərbəst enerji əldə edərkən dəqiq p-qiymətinin hesablanması üçün Qauss paylanması ilə 5000 təsadüfi ardıcıllığın yaradılması üçün RNAcalibrate seçimi istifadə edilmişdir. miRNA:mRNA dupleks formalaşması toxum nukleotid uyğunluğu məhdudiyyəti olmadan qiymətləndirildi, çünki miRNA-nın fəaliyyət mexanizmləri toxum cütləşdirmə qaydasına ciddi şəkildə əməl edə bilmədi [6]. Biz sərtliyi artırmaq və bununla da yanlış müsbət ardıcıllıqların sayını azaltmaq üçün iki proqnozlaşdırma aləti arasında konsensusdan istifadə etdik [23].

Atlantik halibut genləri partladıldı və digər teleost ortoloqları NCBI-dən götürüldü (5 may 2012-ci ildə endirildi). Çıxarılan 3′ UTR ardıcıllıqları yuxarıda təsvir olunduğu kimi halibut 3′ UTR ardıcıllığı ilə eyni analizə məruz qaldı. Müəyyən edilmiş miRNA hədəf sahələri Atlantik halibutunun yerləri ilə müqayisə edilmişdir. Atlantik halibut miRNA-larının proqnozlaşdırılan hədəfləri KEGG Gen və Genomların Kyoto Ensiklopediyasından istifadə edərək funksional yollara təsnif edilmişdir [24].

Bəzi miRNA-ların hədəfləri ilə geniş ardıcıl tamamlayıcı ola biləcəyini fərz etsək, biz diferensial ifadəni göstərən sözügedən miRNA-lara (miR-143, miR-202-3p, miR-430, miR-733 və miR-2188) uyğun gələn primerlər hazırladıq. Atlantik halibutunun erkən inkişafı və cinsi inkişafı zamanı [16], [17]. Bu primerlər RACE-PCR istifadə edərək mümkün hədəfləri gücləndirmək üçün istifadə edilmişdir. Sonra, ardıcıllıqlar istifadə edərək miRNA hədəf saytları üçün axtarış edildi silisiumda yuxarıda təsvir edilən üsul.

Dual-lusiferaza müxbir analizi

Proqnozlaşdırılan hədəflər və miRNA-lar arasında qarşılıqlı əlaqə NheI və NotI məhdudlaşdırma sahələrinin terminlərini (Dataset S1A) ehtiva edən hədəf genin 3′UTR ardıcıllığının sens və antisens oliqonukleotidlərinin dizaynı ilə sınaqdan keçirilmişdir. Sense və antisens oliqonukleotidləri istehsalçı tərəfindən tövsiyə edildiyi kimi tavlanmışdır (Promega, Fitchburg, Viskonsin, ABŞ). pmirGLO-UTR qurmaq üçün pmirGLO vektoru (Promega) NheI və NotI məhdudlaşdırıcı fermentlər tərəfindən həzm olundu və tavlanmış dupleks istiqamət üzrə klonlandı. Nəzarət üçün eyni prosedura (Dataset S1A) uyğun olaraq şifrələnmiş ardıcıllıq quruldu. göy qurşağı alabalığı (Oncorhynchus mykiss) hüceyrə xətti RTS34st [25] lütfən Prof. Peter Aleström, Norveç Baytarlıq Elmləri Məktəbi, Oslo, Norveç tərəfindən təmin edilmişdir. Hüceyrələr 30% fetal iribuynuzlu zərdab (Invitrogen) və 0,5 × antibiotik qarışığı (Sigma-Aldrich) ilə əlavə edilmiş 70% Leibowitźs L15 mühitində (Sigma-Aldrich, Sent-Luis, Missuri, ABŞ) saxlanıldı: 2,5 mq/ml Amplicilin, 12 mg/ml Penisilin G və 20 mq/ml Streptomisin Sülfat. Transfeksiya üçün Lipofektamin 2000 (Invitrogen) istifadə edilmişdir. RTS34St hüceyrələrinin ötürülməsi pEGFP-N1 (Clontech Laboratories, inc, Mountain View, CA, ABŞ) istifadə edərək araşdırıldı. 100 ng pmirGLO-3′UTR konstruksiya və nəzarət üçün 30 nM mirVana miRNA mimikası (Həyat texnologiyaları), 100 ng pmirGLO-3′UTR konstruksiya və pmirGLO- daxil olmaqla qarışığı ilə 96 quyu boşqablarında quyu başına ~10.000 hüceyrəni transfeksiya etdik. scramble istifadə edilmişdir. İkili lusiferaza analizləri (Promega) transfeksiyadan 48 saat sonra həyata keçirildi və lüminesans BMG FLUOstar Optima (BMG Labtech GmbH, Offenburg, Almaniya) istifadə edərək ölçüldü. Müalicə və nəzarət qrupları arasında statistik fərqlər p<0.05 səviyyəsində Student t-testindən istifadə etməklə müəyyən edilmişdir.


StarSeeker: prekursor molekulunun ikincil struktur modelləşdirilməsinə əsaslanan yetkin dupleks mikroRNT ardıcıllığının identifikasiyası üçün avtomatlaşdırılmış alətdir.

Fon: MikroRNA-lar (miRNA) həm bitkilərdə, həm də heyvanlarda genlərin tənzimlənməsində əsas rol oynayan kiçik, kodlaşdırmayan RNT molekullarıdır. MikroRNT biogenezi əsas RNT transkriptinin enzimatik işlənməsini əhatə edir. Son addım, tez-tez miRNA:miRNA* kimi təyin olunan dupleks molekulun istehsalıdır ki, bu da iki zəncirdən ayrılaraq funksional miRNA verəcəkdir. Bu miRNT RNT-nin səbəb olduğu susdurucu kompleksə daxil ediləcək və sonradan onun ifadəsini basdırmaq üçün hədəf mRNT-yə bağlanacaq. MiRNA-ların təhlili hələ də bu mühüm molekul sinfinin strukturu və funksiyası ilə bağlı bir çox açıq sualları olan hesablama biologiyası üçün inkişaf etməkdə olan bir sahədir. Budur, biz StarSeeker, prekursor və yetkin ardıcıllıqla verilən ehtimal olunan miRNA* ardıcıllığını çıxaran sadə aləti təqdim edirik.

Nəticələr: Biz StarSeeker-i miRBase-də mövcud olan bütün bitki ardıcıllığından (6992 prekursor ardıcıllığı və 8496 yetkin ardıcıllıq) ibarət verilənlər bazasından istifadə edərək qiymətləndirdik. Proqram cəmi 15.468 proqnozlaşdırılan miRNA* ardıcıllığını qaytardı. Bunlardan 2650 ardıcıllıq annotasiya edilmiş miRNA-lara uyğunlaşdırılıb (

miRBase ilə qeyd edilmiş ardıcıllığın 90%-i). Qalan proqnozlar, əsasən, dupleks molekulda iki həddən artıq asılmış nukleotid tələb edən qaydaya uyğun olmadığı üçün yoxlanıla bilmədi.

Nəticələr: Bitkilərdə bəzi miRNA-ların ifadə nümunəsi müxtəlif abiotik stress şəraitində dəyişdirilə bilər. Beləliklə, pozulmayan potensial miRNA* molekulları aşkar edilə və həmçinin yüksək məhsuldarlıqlı ardıcıllıq məlumatlarında aşkar edilə bilər ki, bu da bizə onların gen tənzimlənməsindəki rolunu başa düşməyə kömək edir.

Açar sözlər: Bitki transkriptomu Ardıcıllığın proqnozlaşdırılması Transkripsiyanın tənzimlənməsi miRNA yetişməsi.


Giriş seçimləri

1 il ərzində jurnala tam giriş əldə edin

Bütün qiymətlər NET qiymətləridir.
ƏDV daha sonra ödəniş zamanı əlavə olunacaq.
Vergi hesablanması yoxlama zamanı yekunlaşacaq.

ReadCube-da vaxt məhdud və ya tam məqaləyə giriş əldə edin.

Bütün qiymətlər NET qiymətləridir.


MikroRNT-lər hüceyrə tipindən asılı olaraq aterogenezdə iştirak edə bilər

Şərqi Finlandiya Universitetinin tədqiqatçıları mikroRNT-lərin (miRNA) hüceyrə tipinə xas şəkildə aterogenezi idarə edən potensial mexanizmləri aşkar ediblər. ildə nəşr edilmişdir Arterioskleroz, Tromboz və Damar Biologiyası jurnal, tədqiqat aterosklerozda iştirak edən əsas hüceyrə növlərinin miRNT profillərinə dair yeni fikirlər təqdim edir.

Ateroskleroz əksər ürək-damar xəstəliklərinin əsas səbəbidir və dünyada ölüm hallarının əsas səbəblərindən biridir. Ateroskleroz zamanı arteriyalar digər komponentlər arasında xolesterol yataqları, kalsium və hüceyrələr olan lövhələrin əmələ gəlməsi səbəbindən tədricən daralır və qalınlaşır.Damar divarında xəstəliyin irəliləməsi ilə əlaqəli əsas hüceyrə növləri olan endotel hüceyrələrinin, hamar əzələ hüceyrələrinin və makrofaqların aterosklerozunda rolu və töhfəsi əvvəllər təsvir olunsa da, bu hüceyrələrdə ateroskleroz zamanı gen ifadəsinə aparan molekulyar mexanizmlər dəyişir. növləri naməlum olaraq qalır. Xüsusilə, xəstəlik kontekstində miRNA-ların hüceyrə tipli spesifik ifadəsi və tənzimlənməsi araşdırılmamış qalmışdır. MiRNA-lar zülal kodlayan genlərin xəbərçi RNT-lərinə bağlanaraq zülal istehsalını tənzimləyən və bu yolla hüceyrə funksiyasına və xəstəliyin gedişatına təsir edən kiçik kodlaşdırmayan RNT-lərin bir sinfini təmsil edir.

Bu araşdırmada, müxtəlif yeni nəsil ardıcıllıq üsullarını birləşdirərək, tədqiqatçılar müxtəlif pro-aterogen stimullar altında ilkin insan endotel hüceyrələrində, hamar əzələ hüceyrələrində və makrofaqlarda miRNT dəyişikliklərinin daha dərindən başa düşülməsini təmin etdilər və miRNT-nin prekursor formalarını kəşf etdilər. (ilkin miRNA-lar) transkripsiya səviyyəsində fərqli tənzimləmə mexanizmlərini təklif edən hüceyrə tipli spesifik şəkildə yüksək şəkildə ifadə edildi. Bunun əksinə olaraq, yetkin miRNA-ların böyük əksəriyyəti bütün hüceyrə tipləri üçün ümumi idi və 2-5 bol miRNA növü üstünlük təşkil edirdi. Bundan əlavə, tədqiqatçılar mikroRNA-messenger RNT şəbəkələrini aşkar etdilər ki, bu şəbəkələr vasitəsilə miRNA-lar hüceyrə tipinə spesifik reaksiyalar verə bilər. miRNA-ların toxuma homeostazının saxlanmasında mühüm rol oynadığını və patoloji vəziyyətlərdə tənzimlənə bildiyini nəzərə alsaq, hüceyrə miRNA səviyyələrini manipulyasiya edən miRNA terapevtikləri vacibdir və artıq klinik sınaqlara girmişdir. Beləliklə, bu nəticələr ateroskleroz tədqiqat cəmiyyəti üçün əsasdır və hüceyrə hədəflənmiş terapevtiklərin gələcək inkişafı üçün əsas ola bilər.


Susuzlaşdırma və yüksək duzluluq şoku altında prekursor və yetkin mikroRNT-lərin ifadə profilləri Populus euphratica

MikroRNA-lar (miRNA-lar) hədəf mRNA-larının parçalanması və ya translyasiya inhibəsi yolu ilə bitkilərin abiotik stress reaksiyalarında mühüm rol oynayan kiçik kodlaşdırmayan RNT-lərdir. Populus euphratica səhra ərazilərində böyüyən tipik stresə davamlı oturaq orqanizmdir. Burada 11 ailədən 12 miRNT prekursorunun və 12 ailədən 13 yetkin miRNA-nın ardıcıllığını PCR gücləndirilməsi ilə müəyyən etdik. P. euphratica. Susuzlaşdırma və yüksək duzluluq şoku altında yetkin miRNA-larda və onların prekursorlarında ifadə fərqlərini aşkar etmək üçün P. euphratica, biz SYBR Green RT-PCR analizindən istifadə edərək 13 miRNA ailəsindən 14 miRNA prekursorunu və 17 miRNA ailəsindən 17 yetkin miRNA-nı araşdırdıq. Bu, həm prekursor, həm də yetkin miRNA-lar üçün ifadə profillərinin ilk hesabatıdır P. euphratica. Həm yetkin miRNA-ların, həm də abiotik stress şoku altında olan prekursorların profilini çıxararaq, stress şoku mühitləri zamanı işlənməsi tənzimlənən miRNT-ni müəyyən etmək mümkün oldu. Bitki miRNA-ları üçün hədəf olacağı proqnozlaşdırılan genlərin əksəriyyəti inkişaf, stress müqaviməti və metabolik proseslərdə iştirak edir. Biz proqnozlaşdırılan hədəf genlərdən beşini in vivo olaraq klonladıq və eksperimental olaraq müəyyən etdik və eyni RNT nümunəsindən eyni vaxtda beş hədəf mRNA-nın kəmiyyətini təyin etdik. Bu araşdırmaya əsaslanaraq, miRNA-ların abiotik stress şokuna cavab olaraq oynadığı mühüm rolu göstərən bəzi tənzimləyici yollar təklif edirik. P. euphratica.

Bu, abunə məzmununun, qurumunuz vasitəsilə girişin önizləməsidir.


Videoya baxın: Ələkbərin kafesində 15 manata qızlar satılır-Bərdədə biabrçılıq (Avqust 2022).