MicroRNA – הבדלי גרסאות

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
עיון אינטראקטיבי בהיסטוריה
→ העריכה הקודמתהעריכה הבאה ←
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
חזותיקוד ויקי
מ הוספת שורת קישורים חיצוניים ותחתיה {{תב|ויקישיתוף בשורה}} במידה וחסר (תג) ([[שיחת תבנית:ויקישיתוף בשורה/הוספה2 - קבוצה...
אין תקציר עריכה
שורה 2: שורה 2:
[[קובץ:MiRNA-biogenesis.jpg|שמאל|ממוזער|350px|התהליכים השונים בסינתזה של microRNA]]
[[קובץ:MiRNA-biogenesis.jpg|שמאל|ממוזער|350px|התהליכים השונים בסינתזה של microRNA]]
'''microRNA''', הידוע גם כ-'''miRNA''' או '''miR''', הן [[מולקולה|מולקולות]] חד-גדיליות קצרות של [[RNA]] באורך 23-21 [[נוקליאוטיד]]ים, המשמשות לבקרת [[התבטאות גנים|ביטוי גנים]] ב[[תא]]ים [[אאוקריוטים]]. miRNA [[שעתוק (ביולוגיה)|משועתק]] מ[[גן (ביולוגיה)|גנים]] של [[DNA]] אך אינו [[תרגום (ביולוגיה)|מתורגם]] ל[[חלבון]]. לאחר שנוצר RNA תחילי הוא מעובד למבנה לולאתי ליצור miRNA סופי.
'''microRNA''', הידוע גם כ-'''miRNA''' או '''miR''', הן [[מולקולה|מולקולות]] חד-גדיליות קצרות של [[RNA]] באורך 23-21 [[נוקליאוטיד]]ים, המשמשות לבקרת [[התבטאות גנים|ביטוי גנים]] ב[[תא]]ים [[אאוקריוטים]]. miRNA [[שעתוק (ביולוגיה)|משועתק]] מ[[גן (ביולוגיה)|גנים]] של [[DNA]] אך אינו [[תרגום (ביולוגיה)|מתורגם]] ל[[חלבון]]. לאחר שנוצר RNA תחילי הוא מעובד למבנה לולאתי ליצור miRNA סופי.
מולקולה זו נמצאת בצמחים, בעלי חיים ובווירוסים מסוימים. בעוד רוב ה miRNA ממוקמים בתוך התא, מקצת ממולקולות אלו, הידועות כ miRNA מעגלי, נמצאו גם מחוץ לתאים- בסביבתם.

== מנגנון פעולה ==
== מנגנון פעולה ==
מולקולה בשלה של miRNA תואמת באופן חלקי למולקולות [[mRNA]] מסוימות בעיקר לקצה ה[[3' UTR]], ומפנה אותה לפירוק או עיכוב תרגום. כך מולקולת miRNA משמשת כבקרת ביטוי שלילית לחלבונים המתורגמים מאותם mRNA.
מולקולה בשלה של miRNA תואמת באופן חלקי למולקולות [[mRNA]] מסוימות בעיקר לקצה ה[[3' UTR]], ומפנה אותה לפירוק או עיכוב תרגום. כך מולקולת miRNA משמשת כבקרת ביטוי שלילית לחלבונים המתורגמים מאותם mRNA.
miRNA מתפקד באמצעות זיווג- בסיסים עם רצפים משלימים להם במולקולת הmRNA. כתוצאה מכך, מולקולות ה mRNA האלה מושתקות, על ידי אחד או יותר מהתהליכים הבאים:
1.פיצול גדיל ה mRNA לשני גדילים נפרדים.
2.קיצור זנב הפולי A של מולקולת ה mRNA.
3.תרגום פחות יעיל של מולקולת ה mRNA על ידי הריבוזומים.{{הערה|Bartel DP (January 2009). "MicroRNAs: target recognition and regulatory functions". Cell. 136 (2): 215–33. doi:10.1016/j.cell.2009.01.002. PMC 3794896 Freely accessible. PMID 19167326.}} {{הערה|Fabian MR, Sonenberg N, Filipowicz W (2010). "Regulation of mRNA translation and stability by microRNAs". Annual Review of Biochemistry. 79: 351–79. doi:10.1146/annurev-biochem-060308-103103. PMID 20533884.}}




== גילוי ==
== גילוי ==
miRNA תוארו לראשונה בשנת [[1993]] על ידי לי ועמיתים במעבדות ויקטור אמברוס{{הערה|1=http://www.cell.com/retrieve/pii/009286749390529Y}}. השם microRNA נטבע בסדרת מאמרים בכתב העת [[Science]] בשנת [[2001]].
miRNA תוארו לראשונה בשנת [[1993]] על ידי לי ועמיתים במעבדות ויקטור אמברוס{{הערה|1=http://www.cell.com/retrieve/pii/009286749390529Y}}. השם microRNA נטבע בסדרת מאמרים בכתב העת [[Science]] בשנת [[2001]].


== מטרות - TARGETS ==
מולקולת ה miRNA בצמחים היא בעלת התאמת- בסיסים מושלמת עם אתר המטרה שלה ב mRNA. דבר זה, גורם לדיכוי גנים באמצעות חסימת מולקולת היעד [[mRNA של הגן]]. לעומת זאת, בבעלי חיים, מתאפשרת עריכה של ה miRNA כך עדיין תזהה את אתר המטרה. במולקולות miRNA בבעלי חיים, מתאפשרת מוטציה אחת בלבד באזור ה seed [[ מס' בסיסים מועט [[6-8]] בקצה ה 5' של הmiRNA]] וכ2 שינויים נוספים של בסיסים בחלק הנותר של הmiRNA, כך שעדיין מולקולת ה miRNA מסוגלת לזהות את אתר המטרה.{{הערה|Lewis BP, Burge CB, Bartel DP (January 2005). "Conserved seed pairing, often flanked by adenosines, indicates that thousands of human genes are microRNA targets". Cell. 120 (1): 15–20. doi:10.1016/j.cell.2004.12.035. PMID 15652477.}}
למולקולת miRNA נתונה, יכולים להיות מאות אתרי מטרה ב mRNA, ולאתר מטרה נתון ב mRNA יכול להיות מבוקר על ידי מולקולות miRNA רבות. {{הערה|Friedman RC, Farh KK, Burge CB, Bartel DP (January 2009). "Most mammalian mRNAs are conserved targets of microRNAs". Genome Research. 19 (1): 92–105. doi:10.1101/gr.082701.108. PMC 2612969 Freely accessible. PMID 18955434.}} {{הערה|Krek A, Grün D, Poy MN, Wolf R, Rosenberg L, Epstein EJ, MacMenamin P, da Piedade I, Gunsalus KC, Stoffel M, Rajewsky N (May 2005). "Combinatorial microRNA target predictions". Nature Genetics. 37 (5): 495–500. doi:10.1038/ng1536. PMID 15806104.}}



== השפעה במצבי מחלה ==
== השפעה במצבי מחלה ==
בקרת ה-miRNA משפיעה על ביטוי גנים לאחר שעתוק (transcription) וזאת באמצעות פגיעה ביציבות ה- mRNA או בתרגומו לחלבון. בשנים האחרונות נמצא כי למולקולות אלו תפקיד מרכזי בתהליכים תאיים הן במצבים פיזיולוגיים תקינים והן בתנאים פתוגניים, בשלבי התמיינות והתפתחות, ב[[מחזור התא]], ב[[אפופטוזיס]] וב[[סרטן (מחלה)|סרטן]]. ביטוי miRNAs הוא לרוב ספציפי לרקמה או סוג מסוים של תאים ולשלב התפתחותי מסוים, מכאן הוצע שלכל סוג תא, בכל שלב התפתחותי, יש פרופיל ביטוי miRNAs משל עצמו, דבר המאפשר ניהול ובקרה הדוקים של כלל ה- mRNA .
בקרת ה-miRNA משפיעה על ביטוי גנים לאחר שעתוק (transcription) וזאת באמצעות פגיעה ביציבות ה- mRNA או בתרגומו לחלבון. בשנים האחרונות נמצא כי למולקולות אלו תפקיד מרכזי בתהליכים תאיים הן במצבים פיזיולוגיים תקינים והן בתנאים פתוגניים, בשלבי התמיינות והתפתחות, ב[[מחזור התא]], ב[[אפופטוזיס]] וב[[סרטן (מחלה)|סרטן]]. ביטוי miRNAs הוא לרוב ספציפי לרקמה או סוג מסוים של תאים ולשלב התפתחותי מסוים, מכאן הוצע שלכל סוג תא, בכל שלב התפתחותי, יש פרופיל ביטוי miRNAs משל עצמו, דבר המאפשר ניהול ובקרה הדוקים של כלל ה- mRNA .


== ביוגנזה ==
כ 40% ממולקולות הmiRNAs עשויים להימצא באינטרונים, או אפילו באקסונים של גנים אחרים.{{הערה|Rodriguez A, Griffiths-Jones S, Ashurst JL, Bradley A (October 2004). "Identification of mammalian microRNA host genes and transcription units". Genome Research. 14 (10A): 1902–10. doi:10.1101/gr.2722704. PMC 524413 Freely accessible. PMID 15364901.}}
תבנית ה DNA אינה קובעת באופן מוחלט את ייצור הmiRNA הבוגר. 6% ממולקולות הmiRNA של האדם מצביעות על עריכה של מולקולת ה RNA, כך ששינוי ספציפי באתר המטרה ברצפי ה RNA, גורם לייצור חלבונים שונים מאלה שגדיל ה DNA קודד אליהם בתחילה. דבר זה מגדיל את המגוון של מולקולות ה miRNA, ואת היקף פעולתם [[מעבר להשפעת הגנום לבדו]].


== תעתוק ==
מולקולות ה miRNA מתועתקות בעיקר על ידי RNA פולימראז II .{{הערה|Lee Y, Kim M, Han J, Yeom KH, Lee S, Baek SH, Kim VN (October 2004). "MicroRNA genes are transcribed by RNA polymerase II". The EMBO Journal. 23 (20): 4051–60. doi:10.1038/sj.emboj.7600385. PMC 524334 Freely accessible. PMID 15372072.}}
{{הערה|Zhou X, Ruan J, Wang G, Zhang W (March 2007). "Characterization and identification of microRNA core promoters in four model species". PLoS Computational Biology. 3 (3): e37. Bibcode:2007PLSCB...3...37Z. doi:10.1371/journal.pcbi.0030037. PMC 1817659 Freely accessible. PMID 17352530.}}
לעיתים קרובות, הפולימראז נקשר לפרומוטור שנמצא לפני רצף DNA, ולאחר הקידוד, יווצר מבנה של לולאת "ראש-סיכה" במולקולת הקדם לmiRNA. לטרנסקריפט שנוצר, מתווסף זנב פוליA בקצה ה5'.{{הערה|Lee Y, Kim M, Han J, Yeom KH, Lee S, Baek SH, Kim VN (October 2004). "MicroRNA genes are transcribed by RNA polymerase II". The EMBO Journal. 23 (20): 4051–60. doi:10.1038/sj.emboj.7600385. PMC 524334 Freely accessible. PMID 15372072.}} {{הערה|Cai X, Hagedorn CH, Cullen BR (December 2004). "Human microRNAs are processed from capped, polyadenylated transcripts that can also function as mRNAs". Rna. 10 (12): 1957–66. doi:10.1261/rna.7135204. PMC 1370684 Freely accessible. PMID 15525708.}}
מולקולת ה miRNA בבעלי חיים מועתקת בתחילה כחלק מזרוע אחת של כ80 נוקלאוטידים במבנה ה RNA-loop , שמהווה חלק ממולקולת קדם של miRNA המורכבת ממאות נוקלאוטידים, הנקראת primary miRNA. {{הערה|Lee Y, Kim M, Han J, Yeom KH, Lee S, Baek SH, Kim VN (October 2004). "MicroRNA genes are transcribed by RNA polymerase II". The EMBO Journal. 23 (20): 4051–60. doi:10.1038/sj.emboj.7600385. PMC 524334 Freely accessible. PMID 15372072.}}
לאחר מכן, RNA פולימראז III מתעתק את ה miRNA, במיוחד מולקולות miRNA שלאחריהן יש רצפי Alu, ומולקולות t-RNA. {{הערה|Faller M, Guo F (November 2008). "MicroRNA biogenesis: there's more than one way to skin a cat". Biochimica et Biophysica Acta. 1779 (11): 663–7. doi:10.1016/j.bbagrm.2008.08.005. PMC 2633599 Freely accessible. PMID 18778799.}}


== ראו גם ==
== ראו גם ==

גרסה מ־11:15, 29 במאי 2018

התהליכים השונים בסינתזה של microRNA

microRNA, הידוע גם כ-miRNA או miR, הן מולקולות חד-גדיליות קצרות של RNA באורך 23-21 נוקליאוטידים, המשמשות לבקרת ביטוי גנים בתאים אאוקריוטים. miRNA משועתק מגנים של DNA אך אינו מתורגם לחלבון. לאחר שנוצר RNA תחילי הוא מעובד למבנה לולאתי ליצור miRNA סופי. מולקולה זו נמצאת בצמחים, בעלי חיים ובווירוסים מסוימים. בעוד רוב ה miRNA ממוקמים בתוך התא, מקצת ממולקולות אלו, הידועות כ miRNA מעגלי, נמצאו גם מחוץ לתאים- בסביבתם.

מנגנון פעולה

מולקולה בשלה של miRNA תואמת באופן חלקי למולקולות mRNA מסוימות בעיקר לקצה ה3' UTR, ומפנה אותה לפירוק או עיכוב תרגום. כך מולקולת miRNA משמשת כבקרת ביטוי שלילית לחלבונים המתורגמים מאותם mRNA. miRNA מתפקד באמצעות זיווג- בסיסים עם רצפים משלימים להם במולקולת הmRNA. כתוצאה מכך, מולקולות ה mRNA האלה מושתקות, על ידי אחד או יותר מהתהליכים הבאים: 1.פיצול גדיל ה mRNA לשני גדילים נפרדים. 2.קיצור זנב הפולי A של מולקולת ה mRNA. 3.תרגום פחות יעיל של מולקולת ה mRNA על ידי הריבוזומים.[1] [2]


גילוי

miRNA תוארו לראשונה בשנת 1993 על ידי לי ועמיתים במעבדות ויקטור אמברוס[3]. השם microRNA נטבע בסדרת מאמרים בכתב העת Science בשנת 2001.


מטרות - TARGETS

מולקולת ה miRNA בצמחים היא בעלת התאמת- בסיסים מושלמת עם אתר המטרה שלה ב mRNA. דבר זה, גורם לדיכוי גנים באמצעות חסימת מולקולת היעד mRNA של הגן. לעומת זאת, בבעלי חיים, מתאפשרת עריכה של ה miRNA כך עדיין תזהה את אתר המטרה. במולקולות miRNA בבעלי חיים, מתאפשרת מוטציה אחת בלבד באזור ה seed [[ מס' בסיסים מועט 6-8 בקצה ה 5' של הmiRNA]] וכ2 שינויים נוספים של בסיסים בחלק הנותר של הmiRNA, כך שעדיין מולקולת ה miRNA מסוגלת לזהות את אתר המטרה.[4] למולקולת miRNA נתונה, יכולים להיות מאות אתרי מטרה ב mRNA, ולאתר מטרה נתון ב mRNA יכול להיות מבוקר על ידי מולקולות miRNA רבות. [5] [6]


השפעה במצבי מחלה

בקרת ה-miRNA משפיעה על ביטוי גנים לאחר שעתוק (transcription) וזאת באמצעות פגיעה ביציבות ה- mRNA או בתרגומו לחלבון. בשנים האחרונות נמצא כי למולקולות אלו תפקיד מרכזי בתהליכים תאיים הן במצבים פיזיולוגיים תקינים והן בתנאים פתוגניים, בשלבי התמיינות והתפתחות, במחזור התא, באפופטוזיס ובסרטן. ביטוי miRNAs הוא לרוב ספציפי לרקמה או סוג מסוים של תאים ולשלב התפתחותי מסוים, מכאן הוצע שלכל סוג תא, בכל שלב התפתחותי, יש פרופיל ביטוי miRNAs משל עצמו, דבר המאפשר ניהול ובקרה הדוקים של כלל ה- mRNA .


ביוגנזה

כ 40% ממולקולות הmiRNAs עשויים להימצא באינטרונים, או אפילו באקסונים של גנים אחרים.[7] תבנית ה DNA אינה קובעת באופן מוחלט את ייצור הmiRNA הבוגר. 6% ממולקולות הmiRNA של האדם מצביעות על עריכה של מולקולת ה RNA, כך ששינוי ספציפי באתר המטרה ברצפי ה RNA, גורם לייצור חלבונים שונים מאלה שגדיל ה DNA קודד אליהם בתחילה. דבר זה מגדיל את המגוון של מולקולות ה miRNA, ואת היקף פעולתם מעבר להשפעת הגנום לבדו.


תעתוק

מולקולות ה miRNA מתועתקות בעיקר על ידי RNA פולימראז II .[8] [9] לעיתים קרובות, הפולימראז נקשר לפרומוטור שנמצא לפני רצף DNA, ולאחר הקידוד, יווצר מבנה של לולאת "ראש-סיכה" במולקולת הקדם לmiRNA. לטרנסקריפט שנוצר, מתווסף זנב פוליA בקצה ה5'.[10] [11] מולקולת ה miRNA בבעלי חיים מועתקת בתחילה כחלק מזרוע אחת של כ80 נוקלאוטידים במבנה ה RNA-loop , שמהווה חלק ממולקולת קדם של miRNA המורכבת ממאות נוקלאוטידים, הנקראת primary miRNA. [12] לאחר מכן, RNA פולימראז III מתעתק את ה miRNA, במיוחד מולקולות miRNA שלאחריהן יש רצפי Alu, ומולקולות t-RNA. [13]

ראו גם

קישורים חיצוניים

ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא MicroRNA בוויקישיתוף

הערות שוליים

  1. ^ Bartel DP (January 2009). "MicroRNAs: target recognition and regulatory functions". Cell. 136 (2): 215–33. doi:10.1016/j.cell.2009.01.002. PMC 3794896 Freely accessible. PMID 19167326.
  2. ^ Fabian MR, Sonenberg N, Filipowicz W (2010). "Regulation of mRNA translation and stability by microRNAs". Annual Review of Biochemistry. 79: 351–79. doi:10.1146/annurev-biochem-060308-103103. PMID 20533884.
  3. ^ http://www.cell.com/retrieve/pii/009286749390529Y
  4. ^ Lewis BP, Burge CB, Bartel DP (January 2005). "Conserved seed pairing, often flanked by adenosines, indicates that thousands of human genes are microRNA targets". Cell. 120 (1): 15–20. doi:10.1016/j.cell.2004.12.035. PMID 15652477.
  5. ^ Friedman RC, Farh KK, Burge CB, Bartel DP (January 2009). "Most mammalian mRNAs are conserved targets of microRNAs". Genome Research. 19 (1): 92–105. doi:10.1101/gr.082701.108. PMC 2612969 Freely accessible. PMID 18955434.
  6. ^ Krek A, Grün D, Poy MN, Wolf R, Rosenberg L, Epstein EJ, MacMenamin P, da Piedade I, Gunsalus KC, Stoffel M, Rajewsky N (May 2005). "Combinatorial microRNA target predictions". Nature Genetics. 37 (5): 495–500. doi:10.1038/ng1536. PMID 15806104.
  7. ^ Rodriguez A, Griffiths-Jones S, Ashurst JL, Bradley A (October 2004). "Identification of mammalian microRNA host genes and transcription units". Genome Research. 14 (10A): 1902–10. doi:10.1101/gr.2722704. PMC 524413 Freely accessible. PMID 15364901.
  8. ^ Lee Y, Kim M, Han J, Yeom KH, Lee S, Baek SH, Kim VN (October 2004). "MicroRNA genes are transcribed by RNA polymerase II". The EMBO Journal. 23 (20): 4051–60. doi:10.1038/sj.emboj.7600385. PMC 524334 Freely accessible. PMID 15372072.
  9. ^ Zhou X, Ruan J, Wang G, Zhang W (March 2007). "Characterization and identification of microRNA core promoters in four model species". PLoS Computational Biology. 3 (3): e37. Bibcode:2007PLSCB...3...37Z. doi:10.1371/journal.pcbi.0030037. PMC 1817659 Freely accessible. PMID 17352530.
  10. ^ Lee Y, Kim M, Han J, Yeom KH, Lee S, Baek SH, Kim VN (October 2004). "MicroRNA genes are transcribed by RNA polymerase II". The EMBO Journal. 23 (20): 4051–60. doi:10.1038/sj.emboj.7600385. PMC 524334 Freely accessible. PMID 15372072.
  11. ^ Cai X, Hagedorn CH, Cullen BR (December 2004). "Human microRNAs are processed from capped, polyadenylated transcripts that can also function as mRNAs". Rna. 10 (12): 1957–66. doi:10.1261/rna.7135204. PMC 1370684 Freely accessible. PMID 15525708.
  12. ^ Lee Y, Kim M, Han J, Yeom KH, Lee S, Baek SH, Kim VN (October 2004). "MicroRNA genes are transcribed by RNA polymerase II". The EMBO Journal. 23 (20): 4051–60. doi:10.1038/sj.emboj.7600385. PMC 524334 Freely accessible. PMID 15372072.
  13. ^ Faller M, Guo F (November 2008). "MicroRNA biogenesis: there's more than one way to skin a cat". Biochimica et Biophysica Acta. 1779 (11): 663–7. doi:10.1016/j.bbagrm.2008.08.005. PMC 2633599 Freely accessible. PMID 18778799.
ערך זה הוא קצרמר בנושא ביולוגיה. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.


חומצות גרעין
אבני בניין נוקלאוזיד • נוקלאוטיד • דהאוקסינוקלאוטיד סליל DNA
פורין אדנין (A) • גואנין (G)
פירימידינים תימין (T) • ציטוזין (C) • אורציל (U)
RNA רנ"א מקודד: mRNA • pre-mRNA

רנ"א שאינו מקודד תרגום: tRNA • rRNA • tmRNA בקרה: miRNA • siRNA • piRNA • RNAi עריכת רנ"א: snRNA • snoRNA

DNA cDNA
אוחזר מתוך "https://he.wikipedia.org/w/index.php?title=MicroRNA&oldid=23174958"