Pogledajte što je "Mala RNA" u drugim rječnicima. O svim RNA u svijetu, velikim i malim Funkcije malih RNA

Male ukosnice RNA ili kratke RNA ukosnice (shRNA kratke ukosnice RNA, male RNA ukosnice) sekundarna struktura uske igle. ShRNA se može koristiti za isključivanje izražavanja ... ... Wikipedia

RNA polimeraza- iz stanice T. aquaticus u procesu replikacije. Neki elementi enzima su prozirni, a lanci RNK i DNK su jasnije vidljivi. Magnezijev ion (žuti) nalazi se na aktivnom mjestu enzima. RNA polimeraza je enzim koji provodi ... ... Wikipedia

RNA interferencija- Dostava malih RNA ukosnica pomoću lentivirusnog vektora i mehanizma interferencije RNA u stanicama sisavaca Interferencija RNA (... Wikipedia

RNA gen Nekodirajuća RNA (ncRNA) su RNA molekule koje se ne prevode u proteine. Prethodno korišteni sinonim, mala RNA (smRNA, mala RNA), trenutno se ne koristi, budući da neke nekodirajuće RNA mogu biti vrlo ... ... Wikipedia

Mala nuklearna RNA- (snRNA, snRNA) klasa RNA koja se nalazi u jezgri eukariotskih stanica. Transkribiraju ih RNA polimeraza II ili RNA polimeraza III i uključeni su u važne procese kao što su spajanje (uklanjanje introna iz nezrele mRNA), regulacija ... Wikipedia

Male nukleolarne RNA- (snoRNA, engleski snoRNA) klasa malih RNA uključenih u kemijske modifikacije (metilacija i pseudouridilacija) ribosomskih RNA, kao i tRNA i malih nuklearnih RNA. Prema MeSH klasifikaciji, male nukleolarne RNA smatraju se podskupinom ... ... Wikipedia

mala nuklearna (nuklearna niskomolekularna) RNA- Opsežna skupina (105 106) male nuklearne RNA (100 300 nukleotida), povezana s heterogenom nuklearnom RNA, dio je malih ribonukleoproteinskih granula jezgre; M.n.RNA su neophodna komponenta sustava spajanja ... ...

male citoplazmatske RNA- Male (100-300 nukleotida) RNA molekule lokalizirane u citoplazmi, slične male nuklearne RNA. [Arefiev V.A., Lisovenko L.A. Engleski ruski eksplanatorni rječnik genetskih pojmova 1995. 407.] Teme genetika EN scyrpssmall cytoplasmic ... ... Priručnik tehničkog prevoditelja

mala nuklearna RNA klasa U- Skupina malih (od 60 do 400 nukleotida) RNA molekula povezanih s proteinima koje čine značajan dio sadržaja spoja i uključene su u proces izrezivanja introna; u 4 od 5 dobro proučenih tipova Usn RNA U1, U2, U4 i U5 za 5 ... ... Priručnik tehničkog prevoditelja

RNA biomarkeri- * RNA biomarkeri * RNA biomarkeri su ogroman broj ljudskih transkripata koji ne kodiraju sintezu proteina (nsbRNA ili npcRNA). U većini slučajeva, male (miRNA, snoRNA) i duge (antisense RNA, dsRNA, itd.) RNA molekule su ... ... Genetika. enciklopedijski rječnik

knjige

• Kupite za 1877 UAH (samo za Ukrajinu)
• Klinička genetika. Udžbenik (+CD), Bočkov Nikolaj Pavlovič, Puzyrev Valerij Pavlovič, Smirnikhina Svetlana Anatoljevna. Sva su poglavlja revidirana i dopunjena u svezi s razvojem medicinske znanosti i prakse. Poglavlja o multifaktorskim bolestima, prevenciji, liječenju nasljednih bolesti,…

Duljina siRNA je 21-25 bp; formiraju se od dsRNA. Izvor takve RNK mogu biti virusne infekcije, genetski konstrukti uneseni u genom, duge ukosnice u transkriptima i dvosmjerna transkripcija prijenosnih elemenata.
dsRNA su izrezane pomoću RNase Dicer na fragmente od 21-25 bp. s 3" krajevima koji strše s 2 nukleotida, nakon čega je jedan od lanaca dio RISC-a i usmjerava rezanje homolognih RNA. RISC sadrži siRNA koje odgovaraju i plus- i minus-lancima dsRNA. siRNA nemaju vlastite gene i predstavljaju fragmente dužih RNA. siRNA usmjeravaju rezanje ciljne RNA, budući da su joj potpuno komplementarne. U biljkama, gljivama i nematodama, RNA-ovisne RNA polimeraze su uključene u supresiju ekspresije gena, za što također siRNA služe kao početnici (sjeme za sintezu nove RNA ) Rezultirajuća dsRNA se reže Dicerom, formiraju se nove siRNA, koje su sekundarne, čime se pojačava signal.

RNA interferencija

Godine 1998. Craig C. Mello i Andrew Fire objavili su u časopisu Nature, u kojem se navodi da su dvolančane RNA (dsRNA) u stanju potisnuti ekspresiju gena. Kasnije se pokazalo da je aktivni princip u ovom procesu kratka jednolančana RNA. Mehanizam supresije ekspresije gena ovim RNK naziva se
Interferencija RNA i utišavanje RNA. Takav mehanizam je pronađen u svim velikim svojtama eukariota: kralježnjacima i beskralježnjacima, biljkama i gljivama. Za ovo otkriće 2006. godine dodijeljena je Nobelova nagrada.
Potiskivanje ekspresije može se dogoditi na razini transkripcije ili nakon transkripcije. Pokazalo se da je u svim slučajevima potreban sličan skup proteina i kratkih (21-32 bp) RNA.
siRNA reguliraju aktivnost gena na dva načina. Kao što je gore spomenuto, oni usmjeravaju rezanje ciljnih RNA. Taj se fenomen naziva "supresija" ( gušenje) u gljivama, " posttranslacijsko utišavanje gena"u biljkama i" RNA interferencija "kod životinja. siRNA duge 21-23 bp su uključene u ove procese. Druga vrsta učinka, siRNA, mogu potisnuti transkripciju gena koji sadrže homologne siRNA sekvence. Ovaj fenomen je nazvan utišavanje transkripcijskih gena (TGS) i nalazi se u kvascu, biljkama i životinjama. siRNA također usmjeravaju metilaciju DNA, što dovodi do stvaranja heterokromatina i represije transkripcije. TGS je najbolje proučavan u kvascu S. pombe, gdje je pronađeno da su siRNA umetnute u proteinski kompleks sličan RISC-u nazvan RITS. U njegovom slučaju, kao iu slučaju RISC-a, siRNA stupa u interakciju s proteinom iz AGO obitelji. Vjerojatno je siRNA sposobna usmjeriti ovaj kompleks na gen koji sadrži homologni fragment siRNA. Nakon toga, RITS proteini regrutiraju metiltransferaze, zbog čega nastaje heterokromatin u lokusu koji kodira siRNA ciljni gen, a aktivna ekspresija gena prestaje.

Uloga u staničnim procesima

Koji je značaj siRNA u stanici?
siRNA su uključene u obranu stanice od virusa, transgensku represiju, regulaciju nekih gena i stvaranje centromernog heterokromatina. Važna funkcija siRNA je supresija ekspresije mobilnih genetskih elemenata. Takvo potiskivanje se može dogoditi i na razini transkripcije i nakon transkripcije.
Genom nekih virusa sastoji se od DNK, u nekima od RNA, štoviše, RNA u virusima može biti jednolančana ili dvolančana. Proces rezanja strane (virusne) mRNA u ovom slučaju odvija se na isti način kao što je gore opisano, odnosno aktiviranjem RISC enzimskog kompleksa. Međutim, kako bi bile učinkovitije, biljke i kukci osmislili su jedinstven način za poboljšanje zaštitnog učinka siRNA. Spajanjem mRNA lanca, siRNA regija može, uz pomoć enzimskog kompleksa DICER, prvo dovršiti drugi lanac mRNA, a zatim ga prerezati na različitim mjestima, stvarajući tako razne "sekundarne" siRNA. Oni pak tvore RISC i nose mRNA kroz sve gore navedene faze, sve do njezina potpunog uništenja. Takve "sekundarne" molekule moći će se specifično vezati ne samo na mjesto virusne mRNA na koje je usmjerena "primarna" molekula, već i na druga mjesta, što dramatično povećava učinkovitost stanične zaštite.

Dakle, u biljkama i nižim životinjskim organizmima siRNA su važna karika u svojevrsnoj "unutarstaničnoj imunosti" koja im omogućuje da prepoznaju i brzo unište stranu RNA. U slučaju da virus koji sadrži RNA uđe u stanicu, takav zaštitni sustav spriječit će njegovo razmnožavanje. Ako virus sadrži DNK, sustav siRNA će ometati njegovu proizvodnju virusnih proteina (budući da će mRNA potrebna za to biti prepoznata i izrezana), a korištenjem ove strategije usporit će se njegovo širenje po tijelu.

Kod sisavaca, za razliku od insekata i biljaka, djeluje i drugi obrambeni sustav. Kada strana RNA, čija je duljina veća od 30 bp, uđe u "zrelu" (diferenciranu) stanicu sisavca, stanica počinje sintetizirati interferon. Interferon, vežući se na specifične receptore na površini stanice, može stimulirati cijelu skupinu gena u stanici. Kao rezultat toga, u stanici se sintetizira nekoliko vrsta enzima koji inhibiraju sintezu proteina i cijepaju virusnu RNA. Osim toga, interferon može djelovati na susjedne, još neinficirane stanice, čime blokira moguće širenje virusa.

Kao što možete vidjeti, oba su sustava na mnogo načina slična: imaju zajednički cilj i "metode" rada. Čak i sami nazivi "interferon" i "(RNA) interferencija" potječu od zajedničkog korijena. Ali imaju i jednu vrlo značajnu razliku: ako interferon, na prvim znakovima invazije, jednostavno "zamrzne" rad stanice, sprječavajući (za svaki slučaj) proizvodnju mnogih, uključujući "nevine" proteine ​​u stanici, tada sustav siRNA je iznimno razumljiv: svaka će siRNA prepoznati i uništiti samo svoju specifičnu mRNA. Supstitucija samo jednog nukleotida unutar siRNA dovodi do oštrog smanjenja učinka interferencije . Niti jedan od dosad poznatih blokatora gena nema tako iznimnu specifičnost u odnosu na svoj ciljni gen.

Otkriće RNA interferencije dalo je novu nadu u borbi protiv AIDS-a i raka. Moguće je da se primjenom siRNA terapije zajedno s tradicionalnom antivirusnom terapijom može postići učinak potenciranja, kada dva učinka dovode do izraženijeg terapijskog učinka od jednostavnog zbroja svakog od njih primijenjenih zasebno.
Kako bi se koristio mehanizam interferencije siRNA u stanicama sisavaca, u stanice se moraju uvesti gotove dvolančane siRNA molekule. Optimalna veličina takvih sintetskih siRNA je istih 21-28 nukleotida. Ako povećate njegovu duljinu, stanice će reagirati proizvodnjom interferona i smanjenjem sinteze proteina. Sintetičke siRNA mogu ući u inficirane i zdrave stanice, a smanjenje proizvodnje proteina u neinficiranim stanicama bilo bi vrlo nepoželjno. S druge strane, ako pokušate koristiti siRNA manju od 21 nukleotida, specifičnost njezina vezanja na željenu mRNA i sposobnost stvaranja RISC kompleksa naglo se smanjuju.

Ako se na ovaj ili onaj način može isporučiti siRNA koja ima sposobnost vezanja za bilo koji dio genoma HIV-a (koji se, kao što je poznato, sastoji od RNA), može se pokušati spriječiti da se integrira u DNK domaćina. stanica. Osim toga, znanstvenici razvijaju načine utjecaja na različite faze reprodukcije HIV-a u već zaraženoj stanici. Potonji pristup neće pružiti lijek, ali može značajno smanjiti stopu razmnožavanja virusa i dati stjeranom imunološkom sustavu priliku da se "odmara" od virusnog napada i pokuša se nositi s ostacima same bolesti. Na slici su te dvije faze reprodukcije HIV-a u stanici, koje se, kako se znanstvenici nadaju, mogu blokirati pomoću siRNA, označene su crvenim križevima (faze 4-5 - ugrađivanje virusa u kromosom, i faze 5-6 - sklapanje virusa i izlazak iz stanice).


Do danas, međutim, sve navedeno vrijedi samo za područje teorije. U praksi siRNA terapija nailazi na poteškoće koje znanstvenici još nisu uspjeli zaobići. Primjerice, u slučaju antivirusne terapije, visoka specifičnost siRNA može odigrati okrutnu šalu: kao što je poznato, virusi imaju sposobnost brze mutacije, t.j. mijenjaju sastav svojih nukleotida. U tome je posebno uspio HIV, čija je učestalost promjena tolika da se kod osobe zaražene jednom podvrstom virusa za nekoliko godina može izolirati potpuno drugačija podvrsta. U tom slučaju, modificirani soj HIV-a automatski će postati neosjetljiv na siRNA odabranu na početku terapije.

Starenje i karcinogeneza

Kao i svaki epigenetski čimbenik, siRNA utječu na ekspresiju gena koji ih čine "tihi". Sada postoje radovi koji opisuju eksperimente za isključivanje gena povezanih s tumorima. Geni se isključuju (knock-down) uz pomoć siRNA. Primjerice, kineski znanstvenici pomoću siRNA isključili su gen za faktor transkripcije 4 (TCF4), čija aktivnost uzrokuje Pitt-Hopkinsov sindrom (vrlo rijetku genetsku bolest koju karakterizira mentalna retardacija i epizode hiperventilacije i apneje) i druge mentalne bolesti. U ovom radu proučavali smo ulogu TCF4 u stanicama raka želuca. Ektopična ekspresija TCF4 smanjuje rast stanica u staničnim linijama raka želuca, a nokautiranje siRNA gena TCF4 povećava migraciju stanica. Stoga se može zaključiti da epigenetsko utišavanje gena TCF4 ima važnu ulogu u nastanku i razvoju tumora.

Prema istraživanju u Odjelu za onkologiju, Albert Einstein Cancer Center, pod vodstvom Leonarda H. Augenlichta, siRNA je uključena u gašenje gena HDAC4, što uzrokuje inhibiciju rasta raka debelog crijeva, apoptozu i povećanu transkripciju p21. HDAC4 je histonska deacetilaza koja je specifična za tkivo, potiskuje diferencijaciju stanica i regulirana je tijekom procesa diferencijacije stanica. Rad pokazuje da je HDAC4 važan regulator proliferacije stanica debelog crijeva (što je važno u procesu raka), a njega, zauzvrat, regulira siRNA.

Odjel za patologiju Medicinskog fakulteta Sveučilišta Nara u Japanu proveo je istraživanje o raku prostate. Replikacijsko starenje stanica je prepreka nekontroliranoj diobi i karcinogenezi. Kratkotrajne dijeleće stanice (TAC) dio su populacije stanica prostate iz koje se tumor razvija. Japanski znanstvenici proučavali su razloge zašto ove stanice prevladavaju starenje. Stanice prostate u kulturi su transficirane s junB siRNA. Ove stanice pokazuju povišena razina ekspresija p53, p21, p16 i pRb otkrivena tijekom starenja. Stanice u kulturi koje su pokazale smanjene razine p16 korištene su za sljedeći korak. Ponovljena transfekcija siRNA u TAC omogućila je stanicama da izbjegnu starenje nakon inaktivacije p16/pRb. Osim toga, utišavanje protoonkogena junB pomoću junB siRNA uzrokuje invaziju stanica. Na temelju toga je zaključeno da je junB element za p16 i potiče staničnu senescenciju, sprječavajući malignitet (malignost) TAC-a. Dakle, junB je regulator karcinogeneze prostate i može biti meta terapijskih intervencija. A njegova se aktivnost može regulirati uz pomoć siRNA.

Mnogo je takvih studija koje se provode. Trenutno, siRNA nije samo predmet, već i alat u rukama medicinskog istraživača, biologa, onkologa i gerontologa. Proučavanje povezanosti siRNA s onkološkim bolestima, s ekspresijom gena povezanih sa dobi, najvažniji je zadatak znanosti. Prošlo je vrlo malo vremena od otkrića siRNA, a koliko se zanimljivih studija i publikacija vezanih uz njih pojavilo. Nema sumnje da će njihova studija postati jedan od koraka čovječanstva prema pobjedi nad rakom i starenjem...

), sprječavajući prijevod mRNA na ribosomima u protein koji kodira. U konačnici, učinak malih interferirajućih RNA identičan je onom jednostavnog smanjenja ekspresije gena.

Male interferirajuće RNA otkrila je 1999. grupa Davida Baulcombea u Velikoj Britaniji kao komponentu sustava za utišavanje gena nakon transkripcije u biljkama (eng. PTGS, utišavanje gena nakon transkripcije). Grupa je svoje nalaze objavila u časopisu Science.

Dvolančane RNA mogu povećati ekspresiju gena putem mehanizma koji se naziva aktivacija gena ovisna o RNA. RNAa, mala RNA-inducirana aktivacija gena). Pokazalo se da dvolančane RNA komplementarne promotorima ciljnih gena uzrokuju aktivaciju odgovarajućih gena. U ljudskim stanicama prikazana je aktivacija ovisna o RNA nakon primjene sintetskih dvolančanih RNA. Nije poznato postoji li sličan sustav u stanicama drugih organizama.

Uz mogućnost isključivanja gotovo bilo kojeg gena po volji, RNA interferencija temeljena na malim interferirajućim RNA-ima izazvala je ogroman interes za osnovnu i primijenjenu biologiju. Broj opsežnih testova temeljenih na RNAi za identifikaciju važnih gena u biokemijskim putovima neprestano raste. Budući da je razvoj bolesti određen i djelovanjem gena, očekuje se da u nekim slučajevima isključivanje gena pomoću male interferirajuće RNA može imati terapeutski učinak.

Međutim, primjena RNA interferencije na temelju malih interferirajućih RNA na životinje, a posebno na ljude, suočava se s mnogim poteškoćama. Eksperimenti su pokazali da je učinkovitost malih interferirajućih RNA različita za različite vrste stanica: neke stanice lako reagiraju na djelovanje malih interferirajućih RNA i pokazuju smanjenje ekspresije gena, dok se kod drugih to ne opaža, unatoč učinkovitoj transfekciji. Razlozi ovog fenomena su još uvijek slabo shvaćeni.

Rezultati prve faze ispitivanja prva dva RNAi terapijska lijeka (namijenjena liječenju makularne degeneracije), objavljeni krajem 2005. godine, pokazuju da pacijenti lako podnose lijekove na bazi malih interferirajućih RNA i da imaju prihvatljiva farmakokinetička svojstva.

Preliminarna klinička ispitivanja malih interferirajućih RNA usmjerenih na virus ebole pokazuju da oni mogu biti učinkoviti za profilaksu bolesti nakon izlaganja. Ovaj lijek je omogućio preživljavanje cijele skupine eksperimentalnih primata koji su primili smrtonosnu dozu zairskog ebolavirusa.

Uništavanje ciljne mRNA može se dogoditi i pod djelovanjem male interferirajuće RNA (Small interferent RNA, siRNA). Interferencija RNA jedno je od novih revolucionarnih otkrića u molekularnoj biologiji, a njezini su autori za nju 2002. Nobelova nagrada. Interferirajuće RNA oštro se razlikuju po strukturi od drugih tipova RNA i dvije su komplementarne RNA molekule duge približno 21-28 dušičnih baza, koje su međusobno povezane poput lanaca u molekuli DNA. U isto vrijeme, dva nesparena nukleotida uvijek ostaju na rubovima svakog od siRNA lanaca. Utjecaj se provodi na sljedeći način. Kada je molekula siRNA unutar stanice, u prvoj fazi se veže u kompleks s dva unutarstanična enzima - helikazom i nukleazom. Ovaj kompleks se zvao RISC ( R NA- i inducirano s ileniranje c kompleks; tišina - engleski šuti, šuti; utišavanje – šutnja, kako se u engleskoj i specijalnoj literaturi naziva proces „gašenja“ gena). Zatim, helikaza se odmotava i odvaja siRNA lančiće, a jedan od lanaca (antismislene strukture) u kompleksu s nukleazom specifično stupa u interakciju s komplementarnim (striktno mu odgovarajućim) mjestom ciljne mRNA, što omogućuje nukleazi da je presiječe. na dva dijela. Izrezani dijelovi mRNA dalje su izloženi djelovanju drugih staničnih RNA nukleaza, koje ih dalje režu na manje komade.

siRNA koja se nalazi u biljkama i nižim životinjskim organizmima (kukcima) važna je karika u svojevrsnoj "unutarstaničnoj imunosti", koja omogućuje prepoznavanje i brzo uništavanje strane RNA. U slučaju da virus koji sadrži RNA uđe u stanicu, takav zaštitni sustav spriječit će njegovo razmnožavanje. Ako virus sadrži DNK, sustav siRNA će ometati njegovu proizvodnju virusnih proteina (budući da će mRNA potrebna za to biti prepoznata i izrezana), a korištenjem ove strategije usporit će se njegovo širenje po tijelu. Utvrđeno je da je sustav siRNA iznimno čitljiv: svaka siRNA će prepoznati i uništiti samo svoju specifičnu mRNA. Supstitucija samo jednog nukleotida unutar siRNA dovodi do oštrog smanjenja učinka interferencije. Niti jedan od dosad poznatih blokatora gena nema tako iznimnu specifičnost u odnosu na svoj ciljni gen.

Trenutno se ova metoda koristi uglavnom u znanstvenim istraživanjima kako bi se identificirale funkcije različitih staničnih proteina. Međutim, potencijalno se može koristiti i za stvaranje lijekova.

Otkriće RNA interferencije dalo je novu nadu u borbi protiv AIDS-a i raka. Moguće je da se primjenom siRNA terapije zajedno s tradicionalnim antivirusnim i antikancerogenim terapijama može postići učinak potenciranja, kada dva tretmana dovode do izraženijeg terapijskog učinka od jednostavnog zbroja svakog od njih primijenjenih zasebno.

Kako bi se mehanizam siRNA-interferencije u stanicama sisavaca koristio u terapeutske svrhe, u stanice se moraju uvesti gotove dvolančane siRNA molekule. Međutim, postoji niz problema koji trenutno ne dopuštaju da se to učini u praksi, a još više da se stvori neka vrsta oblika doziranja. Prvo, u krvi na njih utječe prvi ešalon tjelesne obrane, enzimi - nukleaze, koji presijecaju potencijalno opasne i neobične dvostruke niti RNA za naše tijelo. Drugo, unatoč svom nazivu, male RNK su još uvijek prilično dugačke i, što je najvažnije, nose negativan elektrostatički naboj, što im onemogućuje pasivan prodor u stanicu. I treće, jedno od najvažnijih pitanja je kako natjerati siRNA da radi (ili prodrijeti) samo u određene ("bolesne") stanice bez utjecaja na zdrave? I na kraju problem veličine. Optimalna veličina takvih sintetskih siRNA je istih 21-28 nukleotida. Ako povećate njegovu duljinu, stanice će reagirati proizvodnjom interferona i smanjenjem sinteze proteina. S druge strane, ako pokušate koristiti siRNA manju od 21 nukleotida, specifičnost njezina vezanja na željenu mRNA i sposobnost stvaranja RISC kompleksa naglo se smanjuju. Treba napomenuti da je prevladavanje ovih problema kritično ne samo za terapiju siRNA, već i za gensku terapiju općenito.

Određeni napredak je već postignut u njihovom rješavanju. Na primjer, znanstvenici pokušavaju povećati siRNA molekule lipofilna, odnosno sposoban se otopiti u mastima koje čine staničnu membranu, te na taj način olakšati prodor siRNA u stanicu. A kako bi osigurali specifičnost rada samo u određenim tkivima, genetski inženjeri u svoje strukture uključuju posebne regulatorne regije koje se aktiviraju i počinju čitati informacije sadržane u takvoj strukturi (a time i siRNA, ako je tu uključena), samo u stanice određenih tkiva.

Stoga su istraživači s Medicinskog fakulteta u San Diegu na Sveučilištu u Kaliforniji (University of California, San Diego School of Medicine) razvili novi učinkovit sustav isporuka male interferirajuće RNA (siRNA), koja potiskuje proizvodnju određenih proteina, u stanice. Ovaj bi sustav trebao postati temelj za tehnologiju dostave specifičnih lijekova različitim vrstama kancerogenih tumora. "Male interferirajuće RNA, koje provode proces takozvane interferencije RNA, imaju nevjerojatan potencijal za liječenje raka", objašnjava profesor Steven Dowdy, koji je vodio studiju: "i iako imamo još puno toga za napraviti, u ovom trenutku razvili su tehnologiju isporuke lijekova populaciji stanica – i primarnom tumoru i metastazama, bez oštećenja zdravih stanica.

Dugi niz godina Dowdy i njegovi kolege proučavaju antikancerogeni potencijal malih interferirajućih RNA. Međutim, konvencionalne siRNA su malene, negativno nabijene molekule koje je zbog svojih svojstava iznimno teško dostaviti u stanicu. Kako bi to postigli, znanstvenici su koristili kratki signalni protein PTD (peptidna transdukciona domena). Više od 50 "hibridnih proteina" prethodno je stvoreno njegovom uporabom, u kojima je PTD kombiniran s proteinima koji supresiraju rast tumora.

Međutim, jednostavna veza siRNA s PTD ne dovodi do isporuke RNA u stanicu: siRNA su negativno nabijene, PTD su pozitivno nabijene, što rezultira stvaranjem gustog RNA-proteinskog konglomerata koji se ne prenosi kroz staničnu membranu. . Stoga su istraživači prvo spojili PTD s domenom koja veže protein RNA koja je neutralizirala negativni naboj siRNA (što je rezultiralo fuzijskim proteinom nazvanim PTD-DRBD). Takav kompleks RNA-protein već lako prolazi kroz staničnu membranu i ulazi u staničnu citoplazmu, gdje specifično inhibira RNA proteine ​​koji aktiviraju rast tumora.

Kako bi odredili sposobnost fuzijskog proteina PTD-DRBD da isporuči siRNA u stanice, znanstvenici su koristili staničnu liniju dobivenu od ljudskog raka pluća. Nakon tretmana stanica PTD-DRBD-siRNA, ustanovljeno je da su tumorske stanice najosjetljivije na siRNA, dok su u normalnim stanicama (kao kontrole korištene T-stanice, endotelne stanice i embrionalne matične stanice) gdje nije došlo do povećanja proizvodnju onkogenih proteina, nisu uočeni toksični učinci.

Ova metoda može biti podvrgnuta raznim modifikacijama, korištenjem različitih siRNA za supresiju različitih tumorskih proteina, ne samo pretjerano proizvedenih, već i mutiranih. Također je moguće modificirati terapiju u slučaju recidiva tumora koji zbog novih mutacija obično postaju rezistentni na kemoterapijske lijekove.

Onkološke bolesti su vrlo varijabilne, a molekularne karakteristike proteina tumorskih stanica individualne su za svakog bolesnika. Autori rada smatraju da je u ovoj situaciji najviše korištenje malih interferirajućih RNA racionalni pristup na terapiju.

prijepodne Deichman, S.V. Zinovjev, A. Yu. Baryshnikov

EKSPRESIJA GENA I MALE RNK U ONKOLOGIJI

GU RONTS im. N.N.Blokhina RAMS, Moskva

SAŽETAK

U članku je prikazana uloga malih RNA koje kontroliraju većinu vitalnih funkcija stanice i tijela, te njihova moguća povezanost, posebice, s onkogenezom i drugim (uključujući hipotetske) intracelularnim mehanizmima genomske ekspresije.

Ključne riječi Ključne riječi: male RNA, interferencija RNA (RNAi), dvolančana RNA (lncRNA), uređivanje RNA, onkogeneza.

prijepodne Deichman, S.V.Zinovjev, A.Yu.Baryshnikov.

EKSPRESIJA GENA I MALE RNA U ONKOLOGIJI

N.N. Blokhin Ruski centar za istraživanje raka RAMS, Moskvaow

SAŽETAK

U radu je prikazana uloga malih RNA koje nadziru većinu vitalnih funkcija stanice i organizma te njihova moguća povezanost posebice s onkogenezom i drugim (uključujući hipotetske) intracelularnim mehanizmima ekspresije genoma.

ključne riječi: Male RNA, interferentne RNA (RNAi), dvolančane RNA (dsRNA), uređivanje RNA, tumorogeneza.

Uvod

Ekspresiju pojedinih gena i cijelih eukariotskih genoma, uključujući obradu, razne vrste transkripcije, spajanje, preuređivanje, uređivanje RNA, rekombinacije, translaciju, RNA interferenciju, reguliraju neki proteini (proizvodi regulatornih, strukturnih, homeotskih gena, transkripcijski čimbenici) , mobilni elementi, RNA i efektori niske molekularne težine. RNK za obradu uključuju rRNA, tRNA, mRNA, neke regulatorne RNA i male RNA.

Do danas je poznato da male RNA ne kodiraju proteine, često se broje u stotinama po genomu i da su uključene u regulaciju ekspresije različitih eukariotskih gena (somatskih, imunoloških, germinativnih, matičnih stanica). Pod kontrolom su procesi diferencijacije, (hematopoeza, angiogeneza, adipogeneza, miogeneza, neurogeneza), morfogeneza (uključujući embrionalne faze, razvoj/rast, fiziološku regulaciju), proliferaciju, apoptozu, karcinogenezu, mutagenezu, imunogenezu, starenje epigenetsko utišavanje; zabilježeni su slučajevi metaboličke regulacije (npr. glikosfingolipidi). Šira klasa nekodirajućih RNA od 20-300/500 nukleotida i njihovih RNP-ova pronađena je ne samo u jezgri/nukleolu/citoplazmi, već i u staničnim organelama koje sadrže DNA (mitohondriji životinja; u biljkama, mikro-RNA i sekvencama male RNK).

Za upravljanje i regulaciju V.N. procesa važno je: 1. da su male prirodne/umjetne RNA (male RNA, tRNA itd.) i njihovi kompleksi s proteinima (RNP) sposobni za transmembranski stanični i mitohondrijski transport; 2. da nakon kolapsa mitohondrija dio njihovog sadržaja, RNA i RNP, može završiti u citoplazmi i jezgri. Navedena svojstva malih RNA (RNP), čija se funkcionalno značajna uloga u procesu proučavanja samo povećava, očito su povezana s faktorom budnosti u odnosu na rak i druge genetske bolesti. Istodobno, postalo je jasno veliko značenje epigenomskih modifikacija kromatina u razvoju tumora. Razmotrit ćemo samo vrlo ograničen broj slučajeva od mnogih sličnih.

Mala RNA

Mehanizam djelovanja malih RNA je njihova sposobnost da se gotovo komplementarno vežu na 3'-netranslirane regije (3'-UTR) ciljne mRNA (koje ponekad sadrže DNA/RNA transponirajuće MIR/LINE-2 elemente, kao i konzervirane Alu ponavljanja ) i induciraju interferenciju RNA (RNAi=RNAi; osobito u antivirusnom odgovoru). Komplikacija je, međutim, u tome što osim staničnih, postoje i male RNA kodirane virusom (herpes, SV40, itd.; EBV, na primjer, sadrži 23, a KSHV - 12 miRNA), koje su u interakciji s transkriptima i virus i domaćin. Poznato je više od 5000 samo staničnih/virusnih miRNA u 58 vrsta. RNAi inicira ili degradaciju (uz sudjelovanje RISC kompleksa, RNA-induciranog kompleksa utišavanja) na nukleazama osjetljivim fragmentima kontinuiranih spirala lncRNA (dvolančana RNA mRNA, itd.), ili djelomično reverzibilnu inhibiciju diskontinuirano namotane lncRNA mRNA ciljeva. Zrele male RNA (~15-28 nukleotida) nastaju u citoplazmi od svojih prekursora različitih duljina (desetke i stotine nukleotida) koji se obrađuju u jezgri. Osim toga, male RNA sudjeluju u stvaranju strukture za utišavanje kromatina, regulaciji transkripcije pojedinih gena, supresiji ekspresije transpozona i održavanju funkcionalne strukture proširenih dijelova heterokromatina.

Postoji nekoliko glavnih tipova malih RNA. MikroRNA (miRNA) i male interferirajuće RNA (siRNA) su najbolje proučavane. Osim toga, među malim RNA, proučavaju se sljedeće: piRNA aktivne u stanicama zametne linije; male interferirajuće RNA povezane s endogenim retrotranspozonima i ponavljajućim elementima (s lokalnom/globalnom heterokromatizacijom - počevši od ranih faza embriogeneze; održavati razinu telomera), Drosophia rasiRNAs; često kodirani intronima proteinskih gena i funkcionalno važni tijekom translacije, transkripcije, spajanja (de-/metilacija, pseudouridilacija nukleinske kiseline) male nuklearne (snRNA) i nukleolarne (snoRNA) RNA; komplementarni s DNA-vezujućim NRSE (Neuron Restrictive Silenser Element) motivima malih modulacijskih RNA, smRNA, s malo poznatim funkcijama; transaktiviranje biljnih malih interferirajućih RNA, tasiRNA; kratke RNA ukosnice, shRNA, koje osiguravaju dugotrajni RNAi (perzistentno utišavanje gena) dugih struktura lncRNA u antivirusnom odgovoru kod životinja.

Male RNA (miRNA, siRNA, itd.) stupaju u interakciju s novosintetiziranim transkriptima jezgre/citoplazme (reguliraju spajanje, translaciju mRNA; metilacija/pseudouridilacija rRNA, itd.) i kromatinom (s temporalno lokalnom i epigenetski naslijeđenom heterogenetikom naslijeđenog divkromatina zametne stanice). Heterokromatinizacija je posebno praćena de-/metilacijom DNA, kao i metilacijom, acetilacijom, fosforilacijom i ubikvitinacijom histona (modifikacija "histonskog koda").

MiRNA nematode Caenorhabditis elegans (lin-4), njihova svojstva i geni prvi su otkriveni i proučavani među malim RNA, a nešto kasnije i miRNA biljke Arabidopsis thaliana. Trenutno su povezani s višestaničnim organizmima, iako su prikazani u jednostaničnoj algi Chlamydomonas reinhardtii, te RNAi sličnim putevima utišavanja, u vezi s antivirusnom/sličnom zaštitom koja uključuje tzv. psiRNA se raspravlja za prokariote. Genomi mnogih eukariota (uključujući Drosophilu i ljude) sadrže nekoliko stotina gena miRNA. Ovi geni specifični za stadij/tkivo (kao i njihove odgovarajuće ciljne regije mRNA) često su vrlo homologni u filogenetski udaljenim vrstama, ali neki od njih su specifični za lozu. miRNA se nalaze u egzonima (kodiraju proteine, RNA geni), intronima (najčešće pre-mRNA), međugenskim razmacima (uključujući ponavljanja), imaju duljinu do 70-120 nukleotida (ili više) i tvore ukosnicu u obliku petlje/stabljike strukture. Za određivanje njihovih gena koriste se ne samo biokemijski i genetski, već i računalni pristupi.

Najkarakterističnija duljina "radnog područja" zrelih miRNA je 21-22 nukleotida. Ovo su možda najbrojniji geni koji ne kodiraju proteine. Mogu se rasporediti kao zasebne kopije (češće) ili klasteri koji sadrže mnogo sličnih ili različitih gena miRNA transkribiranih (nerijetko s autonomnih promotora) kao duži prekursor, obrađen u nekoliko faza u pojedinačne miRNA. Pretpostavlja se da postoji regulatorna miRNA mreža koja kontrolira mnoge temeljne biološke procese (uključujući onkogenezu/metastaze); vjerojatno je najmanje 30% humanih eksprimiranih gena regulirano miRNA.

Ovaj proces uključuje lncRNA-specifične enzime slične RNase-III Drosha (nuklearna ribonukleaza; pokreće procesiranje intronskih pre-miRNA nakon spajanja glavnog transkripta) i Dicer, koji funkcionira u citoplazmi i cijepa/razgrađuje, respektivno, pre-miRNA pre-miRNA. miRNA (za zrele miRNA). ) i kasnije hibridne strukture miRNA/mRNA. Male RNA, zajedno s nekoliko proteina (uključujući h.p. RNaze, proteine ​​iz obitelji AGO, transmetilaze/acetilaze, itd.) i uz sudjelovanje tzv. Kompleksi slični RISC-u i RITS-u (drugi inducira utišavanje transkripcije) sposobni su, respektivno, inducirati RNAi/degradaciju i naknadno utišavanje gena na razinama RNA- (prije/tijekom translacije) i DNA- (tijekom transkripcije heterokromatina).

Svaka miRNA potencijalno se uparuje s višestrukim ciljevima, a svaki cilj je kontroliran brojnim miRNA (slično uređivanju pre-mRNA posredovano gRNA u kinetoplastima tripanosoma). In vitro analiza je pokazala da je regulacija miRNA (kao i uređivanje RNA) ključni posttranskripcijski modulator ekspresije gena. Slične miRNA koje se natječu za istu metu potencijalni su transregulatori interakcija RNA-RNA i RNA-proteina.

Kod životinja se miRNA najbolje proučavaju za nematodu Caenorhabditis Elegans; opisano je preko 112 gena. Ovdje su također pronađene tisuće endogenih siRNA (nema gena; oni su povezani, posebice, s transkriptima i transpozonima posredovanim spermatogenezom). Obje male višestanične RNA mogu se generirati pomoću RNA polimeraza koje pokazuju aktivnost (ne homologiju) RdRP-II (kao i za većinu drugih RNA) i RdRP-III tipova. Zrele male RNA slične su po sastavu (uključujući terminalne 5'-fosfate i 3'-OH), duljini (obično 21-22 nukleotida) i funkciji te se mogu natjecati za istu metu. Međutim, razgradnja RNA, čak i kada je cilj potpuno komplementaran, češće se povezuje sa siRNA; translacijska represija, s djelomičnim, obično 5-6 nukleotida, komplementarnost s miRNA; a prekursori su, respektivno, egzo-/endogeni (stotine/tisuće nukleotida) za siRNA, i obično endogeni (desetke/stotine nukleotida) za miRNA, a njihova biogeneza je različita; međutim, u nekim sustavima te su razlike reverzibilne.

RNAi posredovan siRNA- i miRNA ima niz prirodnih uloga: od regulacije ekspresije gena i heterokromatina do zaštite genoma od transpozona i virusa; ali siRNA i neke miRNA nisu konzervirane između vrsta. Biljke (Arabidopsis thaliana) imaju: siRNA koje odgovaraju i genima i intergenskim (uključujući razmaknice, ponavljanja) regijama; veliki broj potencijalnih genomskih mjesta za različite vrste male RNA. Nematode imaju i tzv. varijabilne autonomno eksprimirane 21U-RNA (dasRNA); imaju 5"-Y-monofosfat, čine 21 nukleotid (20 od njih je varijabilno) i nalaze se između ili unutar introna gena koji kodiraju proteine ​​na više od 5700 mjesta u dvije regije kromosoma IV.

MiRNA igraju važnu ulogu u ekspresiji gena u zdravlju i bolesti; osoba ima najmanje 450-500 takvih gena. Vežući se obično na 3 "-UTR regije mRNA (druge mete), oni mogu selektivno i kvantitativno (posebno kada uklanjaju proizvode nisko eksprimiranih gena iz cirkulacije) blokirati rad nekih i aktivnost drugih gena. Pokazalo se da se skupovi profila eksprimiranih mikroRNA (i njihovih meta) dinamički mijenjaju tijekom ontogeneze, diferencijacije stanica i tkiva. Ove promjene su specifične, posebice tijekom kardiogeneze, procesa optimizacije veličine duljine dendriti i broj sinapsi živčane stanice (uz sudjelovanje miRNA-134, drugih malih RNA), razvoj mnogih patologija (onkogeneza, imunodeficijencije, genetske bolesti, parkinsonizam, Alzheimerova bolest, oftalmološki poremećaji (retinoblastom, itd.) povezane s infekcijama različite prirode) Ukupan broj otkrivenih miRNA raste mnogo brže od opisa njihove regulatorne uloge i povezanosti sa specifičnim ciljevima.

Računalna analiza predviđa stotine ciljanih mRNA za pojedinačne miRNA i regulaciju pojedinačnih mRNA pomoću više miRNA. Dakle, miRNA mogu poslužiti u svrhu eliminacije transkripata ciljnih gena ili finog podešavanja njihove ekspresije na transkripcijskim/translacijskim razinama. Teorijska razmatranja i eksperimentalni rezultati podupiru postojanje različitih uloga miRNA.

Cjelovitiji popis aspekata povezanih s temeljnom ulogom malih RNA u eukariotima u procesima rasta/razvoja i u nekim patologijama (uključujući epigenomiku raka) odražava se u pregledu.

Male RNA u onkologiji

Procese rasta, razvoja, progresije i metastaziranja tumora prate mnoge epigenetske promjene koje se razvijaju u rjeđe ustrajno nasljedne genetske promjene. Rijetke mutacije, međutim, mogu imati veliku težinu (za konkretnu osobu, nozologiju), jer. u odnosu na pojedine gene (npr. APC, K-ras, p53), tzv. efekt “lijevka” povezan s gotovo nepovratnim razvojem/posljedicama onkoloških bolesti. Tumorsko specifična u odnosu na ekspresijski profil različitih gena (proteini, RNA, mala RNA) heterogenost progenitornih stanica posljedica je konjugiranih varijacija preuređenih epigenomskih struktura. Epigenom se modulira metilacijom, posttranslacijskim modifikacijama/supstitucijama histona (s nekanonskim), remodeliranjem nukleosomske strukture gena/kromatina (uključujući genomsko otiskivanje, tj. disfunkciju u ekspresiji alela roditeljskih gena i X kromosomi). Sve to, uz sudjelovanje RNAi reguliranih malim RNA, dovodi do pojave defektnih heterokromatskih (uključujući hipometilirane centromerne) strukture.

Stvaranju genski specifičnih mutacija može prethoditi poznato nakupljanje stotina tisuća somatskih klonalnih mutacija u jednostavnim ponavljanjima ili mikrosatelitima nekodirajuće (rijetko kodirajuće) regije, barem u tumorima s fenotipom mikrosatelitnog mutatora (MMP) ; čine značajan dio kolorektalnog, kao i karcinoma pluća, želuca, endometrija, itd. Nestabilni mono-/heteronukleotidni mikrosatelitski ponavljanja (poli-A6-10, slično) nalaze se mnogo puta češće u regulatornim nekodirajućim geni koji kontroliraju ekspresiju gena (introni, intergeni) nego u kodirajućim (egzonima) regijama genoma mikrosatelit-nestabilnih, MSI+, tumora. Iako priroda pojave i mehanizmi lokalizacije MS-stabilnih/nestabilnih regija nisu potpuno jasni, nastanak MS-nestabilnosti korelira s učestalošću mutacija mnogih gena koji nisu mutirali ranije u MSI+ tumorima i vjerojatno su kanalizirali putove njihovog napredovanja; štoviše, stopa mutacije ponavljanja MSI u tim tumorima porasla je za više od dva reda veličine. Nisu svi geni analizirani na prisutnost ponavljanja, ali je stupanj njihove promjenjivosti u kodirajućim/nekodirajućim regijama različit, a točnost metoda za određivanje učestalosti mutacija je relativna. Važno je da su nekodirajuća područja za MSI-promjenjiva ponavljanja često bialelna, dok su kodirajuća područja monoalelna.

Globalno smanjenje metilacije u tumorima karakteristično je za ponavljanja, prijenosne elemente (ME; njihova se transkripcija povećava), promotore, CpG mjesta tumorskih supresorskih miRNA gena i korelira s hipertranskripcijom retrotranspozona u uznapredovalim stanicama raka. Normalno, fluktuacije "metiloma" povezane su s "valovima metilacije" specifičnim za roditelje/stadiju/tkivo i snažnom metilacijom centromernih satelitskih regija heterokromatina reguliranih malim RNA. Kada su sateliti nedovoljno metilirani, formirana nestabilnost kromosoma je popraćena povećanjem rekombinacije, a kršenje TE metilacije može potaknuti njihovu ekspresiju. Ovi čimbenici pogoduju razvoju fenotipa tumora. Terapija malom RNA može biti vrlo specifična, ali je treba kontrolirati jer mete mogu biti ne samo pojedinačne, već i mnoge mRNA/RNA molekule, te novosintetizirana RNA različitih (uključujući nekodirajuća intergenska ponavljanja) regija kromosoma.

Većina ljudskog genoma sastoji se od ponavljanja i TE-ova. Retrotranspozon L1 (LINE element) sadrži, poput endogenih retrovirusa, reverzetazu (RTase), endonukleazu i potencijalno je sposoban nositi neautonomne (Alu, SVA, itd.) retroelemente; utišavanje L1/sličnih elemenata događa se kao rezultat metilacije na CpG mjestima. Imajte na umu da su među CpG mjestima genoma, CpG otoci genskih promotora slabo metilirani, a sam 5-metilcitozin je potencijalno mutagena baza koja se deaminira u timin (kemijski ili uz sudjelovanje RNA/(DNA) uređivanja, DNA popravak); međutim, neki od CpG otoka podložni su pretjeranoj aberantnoj metilaciji praćenoj potiskivanjem gena supresora i razvojem raka. Sljedeće: RNA-vezujući protein kodiran L1, u interakciji s proteinima AGO2 (iz obitelji Argo-naute) i FMRP (krhka mentalna retardacija, efektorski RISC-kompleks protein), potiče kretanje L1 elementa - što ukazuje na moguću međusobnu regulaciju sustava RNAi i retropozicije ljudskih LINE elemenata. Posebno je važno da se Alu ponavljanja mogu kretati u područje intron/egzonskog prostora gena.

Ovi i slični mehanizmi mogu poboljšati patološku plastičnost genoma tumorske stanice. Suzbijanje RTaze (kodirane, poput endonukleaze, pomoću L1 elemenata; RTazu također kodiraju endogeni retrovirusi) RNAi mehanizmom bilo je popraćeno smanjenjem proliferacije i povećanjem diferencijacije u nizu staničnih linija raka. Nakon uvođenja L1 elementa u protoonkogen ili supresorski gen, uočeni su dvolančani prekidi DNA. U tkivima zametne linije (miševi/ljudi), razina ekspresije L1 je povećana, a njegova metilacija ovisi o sustavu utišavanja povezanom s piRNA-(26-30-bp), gdje su PIWI proteini varijante velike obitelji Argo -naute proteini, mutacije u kojima dovode do demetilacije/derepresije L1/sličnih elemenata s dugim terminalnim ponavljanjima. Putevi utišavanja rasiRNA povezani su s PIWI proteinima u većoj mjeri nego s Dicer-1/2 i Ago proteinima. Putevi utišavanja posredovani piRNA/siRNAs ostvaruju se kroz intranuklearna tijela koja sadrže velike evolucijski očuvane multiproteinske PcG komplekse, čije su funkcije često narušene u tumorskim stanicama. Ovi kompleksi su odgovorni za dugotrajno djelovanje (kroz više od 10 kb, između kromosoma) i reguliraju klaster HOX gena odgovornih za tjelesni plan.

Novi principi antisense terapije mogu se razviti uzimajući u obzir znanje o visoko specifičnim (od inhibitora metilacije DNA/proteina koji modificiraju histon) antitumorskim epigenomskim agensima, temeljnim principima utišavanja epigenomske RNA i ulozi malih RNA u karcinogenezi.

Mikro-RNA u onkologiji

Poznato je da povećanje rasta tumora i metastaza može biti popraćeno povećanjem nekih i smanjenjem ekspresije drugih pojedinaca/skupova miRNA (Tablica 1). Neki od njih mogu imati uzročnu ulogu u onkogenezi; pa čak i iste miRNA (poput miR-21/-24) u različitim tumorskim stanicama mogu pokazivati ​​i onkogena i supresivna svojstva. Svaki tip humanog malignog tumora jasno se razlikuje po svom "miRNA otisku", a neke miRNA mogu funkcionirati kao onkogeni, tumorski supresori, inicijatori stanične migracije, invazije i metastaze. U patološki promijenjenim tkivima često se nalazi smanjen broj ključnih miRNA, vjerojatno uključenih u obrambene sustave protiv raka. miRNA (miRs) uključene u onkogenezu formirale su koncept tzv. "oncomirax": analiza ekspresije više od 200 miRNA iz više od 1000 uzoraka limfoma i solidnih karcinoma omogućila je uspješno razvrstavanje tumora u podtipove prema njihovom podrijetlu i stadiju diferencijacije. Funkcije i uloga miRNA uspješno se proučavaju korištenjem: anti-miR oligonukleotida modificiranih (za produljenje životnog vijeka) na 2'-O-metil i 2'-O-metoksietilne skupine; kao i LNA oligonukleotidi, u kojima su atomi kisika riboze na pozicijama 2 "i 4" povezani metilenskim mostom.

(Stol 1)……………….

stol 1 .

miRNA čija se ekspresija povećava () ili smanjuje ( ↓ ) u nekim od češćih tumora u usporedbi s normalnim tkivima (vidi također).

Vjeruje se da je regulatorna uloga ekspresije, nestanka i amplifikacije miRNA gena u predispoziciji za inicijaciju, rast i napredovanje većine tumora značajna, a mutacije u parovima miRNA/mRNA-cilja su sinkronizirane. Profil ekspresije miRNA može se koristiti za klasifikaciju, dijagnozu i kliničku prognozu u onkologiji. Promjene u ekspresiji miRNA mogu utjecati na stanični ciklus, program preživljavanja stanice. Mutacije miRNA u matičnim i somatskim stanicama (kao i odabir polimorfnih ciljnih varijanti mRNA) mogu doprinijeti ili čak igrati ključnu ulogu u rastu, napredovanju i patofiziologiji mnogih (ako ne i svih) malignih novotvorina. Uz pomoć miRNA moguća je korekcija apoptoze.

Osim pojedinačnih miRNA, pronađeni su i njihovi klasteri koji djeluju kao onkogen koji izaziva razvoj, osobito, raka krvotvornog tkiva u pokusnih miševa; MiRNA geni s onkogenim i supresorskim svojstvima mogu se nalaziti u istom klasteru. Klaster analiza profila ekspresije miRNA u tumorima omogućuje određivanje njenog podrijetla (epitel, hematopoetsko tkivo itd.) i klasificiranje različitih tumora istog tkiva s neidentičnim mehanizmima transformacije. Profiliranje ekspresije miRNA može se izvesti korištenjem nano-/mikronizova; točnost takve klasifikacije, kada se tehnologija razvije (što nije lako), pokazuje se većom nego kod korištenja mRNA profila. Neke od miRNA sudjeluju u diferencijaciji hematopoetskih stanica (mišje, ljudske), pokrećući progresiju stanica raka. Humani miRNA geni se često nalaze u tzv. "krhka" mjesta, područja s dominacijom delecija/umetanja, prijeloma točaka, translokacija, transpozicija, minimalno deletabilne i pojačane heterokromatinske regije uključene u onkogenezu.

Angiogeneza . Vjerojatno je značajna uloga miRNA u angiogenezi. Povećanje angiogeneze u nekim Myc-aktiviranim ljudskim adenokarcinomima bilo je popraćeno promjenom obrasca ekspresije nekih miRNA, dok je nokdown gena drugih miRNA doveo do slabljenja i supresije rasta tumora. Rast tumora bio je popraćen mutacijama gena K-ras, Myc i TP53, povećanom proizvodnjom angiogenog VEGF faktora i stupnjem vaskularizacije povezane s Myc; dok su antiangiogene faktore Tsp1 i CTGF potisnuli miR-17-92 i druge miRNA povezane s klasterima. Angiogeneza i vaskularizacija tumora su pojačani (osobito u kolonocitima) kada su dva onkogena bila koekspresirana u većoj mjeri od jednog.

Neutralizacija anti-angiogenog faktora LATS2, inhibitora kinaze ovisne o ciklinu (CDK2; čovjek/miš), s miRNA-372/373 ("potencijalni onkogeni") stimulirala je rast tumora testisa bez oštećenja gena p53.

Potencijalni modulatori angiogenih svojstava (in-vitro/in-vivo) su miR-221/222, čiji su ciljevi, c-Kit receptori (drugi), čimbenici angiogeneze endotelnih venskih HUVEC stanica pupčane vrpce, itd. Ove miRNA i c- Kit djeluje kao dio složenog ciklusa koji kontrolira sposobnost endotelnih stanica da formiraju nove kapilare.

Kronična limfocitna leukemija (CLL). Kod kronične limfocitne leukemije B-stanica (CLL), smanjena razina ekspresije gena miR-15a/miR-16-1 (i drugih) zabilježena je u 13q14 regiji ljudskog kromosoma - mjestu najčešće strukturne anomalije (uključujući delecije regije od 30 kb), iako je genom eksprimirao stotine zrelih i predljudskih miRNA. Obje miRNA potencijalno učinkovite u terapiji tumora sadržavale su antisense regije anti-apoptotičkog Bcl2 proteina, potisnule su njegovu prekomjernu ekspresiju, stimulirale apoptozu, ali su bile gotovo/potpuno odsutne u dvije trećine zalutalih CLL stanica. Česte mutacije sekvenciranih miRNA u matičnim/somatskim stanicama identificirane su u 11 od 75 pacijenata (14,7%) s obiteljskom predispozicijom za KLL (način nasljeđivanja nepoznat), ali ne i u 160 zdravih pacijenata. Ova zapažanja upućuju na direktnu funkciju miRNA u leukemogenezi. Trenutno se ne zna sve o odnosu između razina ekspresije gena miRNA (i njihovih funkcija) i drugih gena u normalnim/tumorskim stanicama.

Relevantnost. Povreda funkcije facijalnog živca tijekom operacije na parotidnoj žlijezdi slinovnici jedan je od stvarni problemi a određen je i prevalencijom bolesti i značajnom učestalošću