Biologie · Begrippenlijst

Wat is MicroRNA’s?

Definitie 2.4 Universitaire biologie — jaar 3 · Hoofdstuk 2 — Niet-coderende RNA’s en posttranscriptionele regulatie

Een microRNA is in het genoom gecodeerd — in een eigen gen of in een intron van een eiwitcoderend gen — en wordt door RNA-polymerase II afgeschreven als een lang primair transcript (pri-miRNA) met een haarspeld van ongeveer 70nt70\,\mathrm{nt}. In de kern knipt het RNase III Drosha, met zijn partner DGCR8, de haarspeld eruit (het pre-miRNA); exportine-5 brengt haar naar het cytoplasma, waar Dicer de lus verwijdert en een duplex van 22nt22\,\mathrm{nt} overblijft. Eén streng wordt in Argonaute geladen. Het rijpe miRNA herkent zijn doelwitten vooral via zijn seed, de nucleotiden 2 tot 8, die paart met plaatsen die meestal in de 3'-niet-vertaalde regio van een boodschapper liggen; de rest van het miRNA paart onvolledig, zodat het doelwit niet wordt geknipt maar onderdrukt: het RISC trekt eiwitten aan die de poly(A)-staart inkorten, de kap verwijderen en de translatie remmen, en de boodschapper wordt sneller afgebroken. Omdat een seed maar zeven nucleotiden telt, heeft één miRNA honderden doelwitten, en meer dan de helft van de menselijke eiwitcoderende genen draagt geconserveerde plaatsen voor minstens één van de enkele honderden zeker geïdentificeerde menselijke miRNA’s.

Biogenese van een microRNA. De haarspeld wordt in de kern door Drosha uit het primaire transcript geknipt, geëxporteerd, door Dicer bijgesneden tot een duplex van 22\, nt, en één streng wordt in Argonaute geladen. De seed paart met een plaats in de 3'-niet-vertaalde regio van een boodschapper, en de boodschapper wordt gedeadenyleerd, afgebroken en minder vertaald.
Biogenese van een microRNA. De haarspeld wordt in de kern door Drosha uit het primaire transcript geknipt, geëxporteerd, door Dicer bijgesneden tot een duplex van 22nt22\,\mathrm{nt}, en één streng wordt in Argonaute geladen. De seed paart met een plaats in de 3'-niet-vertaalde regio van een boodschapper, en de boodschapper wordt gedeadenyleerd, afgebroken en minder vertaald.
Stijging van een boodschapper nadat zijn promotor is aangezet, met de getallen van . Het microRNA verlaagt het plateau viervoudig en bereikt het vier keer zo snel.
Stijging van een boodschapper nadat zijn promotor is aangezet, met de getallen van Voorbeeld 2.6. Het microRNA verlaagt het plateau viervoudig en bereikt het vier keer zo snel.

Voorbeelden

Voorbeeld 2.6 (Een viervoudige onderdrukking)

Een boodschapper met een natuurlijke halveringstijd van 30min30\,\mathrm{min} (γ=0.023min1\gamma = 0.023\,\mathrm{min}^{-1}), afgeschreven met k=2k = 2 moleculen per minuut, staat op m=2/0.02387m^{*} = 2/0.023 \approx 87 kopieën per cel en heeft 30min30\,\mathrm{min} nodig om na een verandering van zijn promotor halverwege een nieuw niveau te komen. Een microRNA dat zijn afbraaksnelheid verdrievoudigt (γR=3γ\gamma' R = 3\gamma) brengt hem op 2222 kopieën en snijdt de halveringstijd terug tot 7.5min7.5\,\mathrm{min}. Dezelfde getallen, achterstevoren gelezen, laten zien waarom uitschakeling van een miRNA vaak milde fenotypen geeft: een viervoudige verandering in een boodschapper die stroomafwaarts zelf gebufferd is kan het organisme bijna normaal laten, en het effect komt onder stress of in de timing naar voren.

Lees in het hoofdstuk →