Vaadake, mis on "Small RNA" teistes sõnaraamatutes. Geeniekspressioon ja väikesed RNA-d onkoloogias Väikeste RNA-de funktsioonid

RNA interferentsi fenomeni nimetuse aluseks olev metafoor viitab katsele petuuniaga, mil taime kunstlikult sisse viidud roosade ja lillade pigmentide süntetaasi geenid ei suurendanud värvi intensiivsust, vaid vastupidi, vähendasid seda. Samamoodi võib "tavaliste" häirete korral kahe laine superpositsioon kaasa tuua vastastikuse "kustumise".

Elusrakus ei kuiva infovoog tuuma ja tsütoplasma vahel kunagi kokku, kuid kõigi selle “keerdude” mõistmine ja sellesse kodeeritud info lahtimõtestamine on tõeliselt titaanlik ülesanne. Möödunud sajandi üheks olulisemaks läbimurdeks bioloogias võib pidada info- (või malli-) RNA-molekulide (mRNA või mRNA) avastamist, mis toimivad vahendajatena, mis kannavad informatsiooni "sõnumeid" tuumast (kromosoomidest) tsütoplasma. RNA otsustavat rolli valgusünteesis ennustati juba 1939. aastal Torbjörn Casperssoni, Jean Brachet ja Jack Schultzi töödes ning 1971. aastal käivitas George Marbaix konnade munarakkudes hemoglobiini sünteesi, süstides esimest isoleeritud küüliku sõnumitooja RNA-d, mis seda kodeerib. valk.

Aastatel 1956-57 Nõukogude Liidus tõestasid A. N. Belozersky ja A. S. Spirin iseseisvalt mRNA olemasolu ning avastasid ka, et põhiosa rakus olevast RNA-st ei ole sugugi maatriks, vaid ribosomaalne RNA (rRNA). Ribosomaalne RNA - rakulise RNA teine ​​"peamine" tüüp - moodustab kõigis organismides ribosoomide "skeleti" ja funktsionaalse keskuse; see on rRNA (ja mitte valgud), mis reguleerib valgusünteesi põhietappe. Samal ajal kirjeldati ja uuriti ka kolmandat “põhilist” RNA tüüpi, ülekande-RNA-d (tRNA), mis koos kahe teise, mRNA ja rRNA-ga moodustavad ühtse valke sünteesiva kompleksi. Üsna populaarse "RNA maailma" hüpoteesi kohaselt oli just see nukleiinhape Maal elu alguse saanud.

Kuna RNA on DNA-ga võrreldes palju hüdrofiilsem (deoksüriboosi asendamise tõttu riboosiga), on see labiilsem ja võib rakus suhteliselt vabalt liikuda ning seega edastada lühiajalisi geneetilise informatsiooni koopiaid (mRNA). kohta, kus toimub valgusüntees. Siiski väärib märkimist sellega seotud "ebamugavus" - RNA on väga ebastabiilne. Seda hoitakse palju halvemini kui DNA-d (isegi raku sees) ja laguneb vähimagi tingimuste muutumisel (temperatuur, pH). Lisaks "oma" ebastabiilsusele annavad suure panuse ribonukleaasid (või RNaasid) - RNA-d lõhustavate ensüümide klass, mis on väga stabiilsed ja "kõikjal leiduvad" - isegi katsetaja käte nahk sisaldab neid ensüüme piisavalt palju, et neid läbi kriipsutada. kogu katse. Seetõttu on RNA-ga töötamine palju keerulisem kui valkude või DNA-ga – viimased säilivad üldiselt sadu tuhandeid aastaid ilma või vähese kahjustusega.

Fantastiline täpsus töö ajal, tridestillaat, steriilsed kindad, ühekordsed laboriklaasid - kõik see on vajalik RNA lagunemise vältimiseks, kuid selliste standardite järgimine ei olnud alati võimalik. Seetõttu ignoreeriti pikka aega RNA lühikesi "fragmente", mis paratamatult saastasid lahuseid. Aja jooksul sai aga selgeks, et vaatamata kõikidele jõupingutustele tööpiirkonna steriilsuse säilitamiseks, jätkus loomulikult "prahi" tuvastamine ja siis selgus, et tsütoplasmas on alati tuhandeid lühikesi kaheahelalisi RNA-sid. , mis täidab üsna spetsiifilisi funktsioone ning on rakkude ja organismide normaalseks arenguks hädavajalik.

RNA interferentsi põhimõte

Tänapäeval on väikeste regulatiivsete RNA-de uurimine üks kõige kiiremini arenevaid valdkondi molekulaarbioloogias. Leiti, et kõik lühikesed RNA-d täidavad oma ülesandeid nähtuse alusel, mida nimetatakse RNA interferentsiks (selle nähtuse olemus on geeniekspressiooni mahasurumine transkriptsiooni või translatsiooni etapis väikeste RNA molekulide aktiivsel osalusel). Väga skemaatiliselt on RNA interferentsi mehhanism näidatud joonisel 1:

Riis. 1. RNAi põhialused
Kaheahelalised RNA molekulid (dsRNA) ei ole normaalsetele rakkudele iseloomulikud, kuid need on paljude viiruste elutsükli oluline etapp. Spetsiaalne Diceri valk, mis on leidnud rakust dsRNA, "lõikab" selle väikesteks fragmentideks. Sellise fragmendi antisenss-ahel, mida võib juba nimetada lühikeseks segavaks RNA-ks (siRNA, siRNA-st - väike interferents RNA), on seotud valgukompleksiga nimega RISC (RNA-induced silenceing complex), mille keskseks elemendiks on Argonaute perekonna endonukleaas. Seondumine siRNA-ga aktiveerib RISC ja käivitab DNA ja RNA molekulide otsimise rakus, mis on komplementaarsed "matriitsi" siRNA-ga. RISC kompleks hävitab või inaktiveerib selliste molekulide saatuse.

Kokkuvõtteks võib öelda, et võõra (sealhulgas tahtlikult sisestatud) kaheahelalise RNA lühikesed "lõiked" toimivad "mallina" komplementaarsete mRNA-de suuremahuliseks otsimiseks ja hävitamiseks (ja see on samaväärne vastava geeni ekspressiooni mahasurumisega). , mitte ainult ühes lahtris, vaid ka naabruses. Paljude organismide jaoks – algloomad, molluskid, ussid, putukad, taimed – on see nähtus üks peamisi immuunkaitse viise infektsioonide vastu.

2006. aastal said Andrew Fire ja Craig Mello Nobeli füsioloogia- või meditsiiniauhinna "RNA interferentsi fenomeni avastamise eest - geenide vaigistamise mehhanismi dsRNA osalusel". Kuigi RNA interferentsi nähtust ennast kirjeldati juba ammu (1980ndate alguses), oli see Fire ja Mello töö. üldiselt määras kindlaks väikeste RNA-de regulatsioonimehhanismi ja visandas seni tundmatu molekulaaruuringute valdkonna. Siin on nende töö peamised tulemused:

• RNA interferentsi korral lõhustub mRNA (ja mitte mõni muu);
• Kaheahelaline RNA toimib (põhjustab lõhustumist) palju tõhusamalt kui üheahelaline. Need kaks tähelepanekut ennustasid dsRNA toimet vahendava spetsiaalse süsteemi olemasolu;
• dsRNA, mis on komplementaarne küpse mRNA lõiguga, põhjustab viimase lõhustamise. See näitas protsessi tsütoplasmaatilist lokaliseerimist ja spetsiifilise endonukleaasi olemasolu;
• Sihtgeeni täielikuks "väljalülitamiseks" piisab väikesest kogusest dsRNA-st (mitu molekuli raku kohta), mis viitab katalüüsi ja/või amplifikatsiooni kaskaadmehhanismi olemasolule.

Need tulemused panid aluse tervele moodsa molekulaarbioloogia valdkonnale – RNA interferentsile – ja määrasid paljude uurimisrühmade töövektori üle maailma enam kui tosinaks aastaks. Praeguseks on avastatud kolm suurt rühma väikeseid RNA-sid, mis mängivad "RNA interferentsi meeskonna" molekulaarväljas. Tutvume nendega lähemalt.

Mängija nr 1 – lühikesed segavad RNA-d

RNA interferentsi spetsiifilisuse määravad lühikesed segavad RNA-d (siRNA-d) – väikesed kaheahelalised täpselt määratletud struktuuriga RNA molekulid (vt joonis 2).

siRNA-d on evolutsiooniliselt kõige varasemad ja kõige laiemalt levinud taimedes, ainuraksetes organismides ja selgrootutes. Tavalistel selgroogsetel siRNA-sid praktiliselt ei leita, kuna need asendati hilisemate lühikeste RNA-de “mudelitega” (vt allpool).

siRNA-d – tsütoplasmas otsimiseks ja mRNA molekulide hävitamiseks mõeldud "mallid" - on 20–25 nukleotiidi pikkused ja "erimärgiga": 2 paaritut nukleotiidi 3'-otstes ja fosforüülitud 5'-otstes. Antisenss-siRNA on võimeline (muidugi mitte iseenesest, vaid RISC kompleksi abil) mRNA-d ära tundma ja spetsiifiliselt selle lagunemist esile kutsuma: sihtmärk-mRNA lõikamine toimub alati täpselt kohas, mis on komplementaarne 10 ja 11 nukleotiidiga. antisenss-siRNA ahelast.

Riis. 2. mRNA ja siRNA vahelise "häire" mehhanism
"Segavad" lühikesed RNA molekulid võivad nii rakku siseneda väljastpoolt kui ka pikemast kaheahelalisest RNA-st juba paigale "lõigata". Peamine dsRNA "lõikamiseks" vajalik valk on Diceri endonukleaas. Geeni "väljalülitamist" interferentsimehhanismi abil teostab siRNA koos RISC valgukompleksiga, mis koosneb kolmest valgust - Ago2 endonukleaasist ja kahest abivalgust PACT ja TRBP. Hiljem leiti, et Dicer ja RISC kompleksid saavad kasutada mitte ainult dsRNA-d seemnena, vaid ka kaheahelalise juuksenõela moodustavat üheahelalist RNA-d, aga ka valmis siRNA-d (viimane läheb “lõikamise” etapist mööda ja kohe seostub RISC-ga).

SiRNA-de funktsioonid selgrootute rakkudes on üsna mitmekesised. Esimene ja peamine on immuunkaitse. "Traditsiooniline" immuunsüsteem (lümfotsüüdid + leukotsüüdid + makrofaagid) on olemas ainult komplekssetes paljurakulistes organismides. Üherakulistel organismidel, selgrootutel ja taimedes (millel sellist süsteemi kas pole või see on alles lapsekingades) on immuunkaitse üles ehitatud RNA interferentsi alusel. RNA interferentsil põhinev immuunsus ei vaja immuunrakkude eellaste (põrn, harknääre) kompleksseid "koolitusorganeid"; samal ajal on teoreetiliselt võimalike lühikeste RNA järjestuste mitmekesisus (421 varianti) korrelatsioonis võimalike valguantikehade arvuga kõrgematel loomadel. Lisaks sünteesitakse siRNA-sid rakku nakatanud "vaenuliku" RNA alusel, mis tähendab, et erinevalt antikehadest "teritatakse" need kohe teatud tüüpi infektsiooni jaoks. Ja kuigi RNA-interferentsil põhinev kaitse väljaspool rakku ei tööta (vähemalt selliseid andmeid veel pole), tagab see rakusisese immuunsuse enam kui rahuldavalt.

Esiteks loob siRNA viirusevastase immuunsuse, hävitades nakkusohtlike organismide mRNA ehk genoomse RNA (näiteks nii avastati siRNA taimedes). Viiruse RNA sissetoomine põhjustab spetsiifiliste siRNA-de võimsa amplifikatsiooni, mis põhinevad seemnemolekulil – viiruse RNA-l endal. Lisaks pärsivad siRNA-d erinevate mobiilsete geneetiliste elementide (MGE) ekspressiooni, mis tähendab, et nad pakuvad kaitset ka endogeensete "infektsioonide" eest. Mutatsioonid RISC kompleksi geenides põhjustavad sageli kõrge MGE aktiivsuse tõttu suurenenud genoomi ebastabiilsust; siRNA võib olla oma geenide ekspressiooni piiraja, vallandades vastusena nende üleekspressioonile. Geenide töö reguleerimine võib toimuda mitte ainult translatsiooni tasemel, vaid ka transkriptsiooni ajal - geenide metüülimise kaudu H3 histooni juures.

Kaasaegses eksperimentaalbioloogias ei saa RNA interferentsi ja lühikeste RNA-de tähtsust üle hinnata. Välja on töötatud üksikute geenide in vitro (rakukultuuridel) ja in vivo (embrüotel) "väljalülitamise" (ehk koputamise) tehnoloogia, millest on saanud juba de facto standard mis tahes geeni uurimisel. Mõnikord isegi selleks, et kindlaks teha üksikute geenide roll mõnes protsessis, "lülitavad nad süstemaatiliselt välja" kõik geenid kordamööda.

Farmatseudid on hakanud huvi tundma ka siRNA kasutamise võimaluse vastu, kuna üksikute geenide töö reguleerimise võime tõotab hulga haiguste ravis ennekuulmatuid väljavaateid. Väike suurus ja toime kõrge spetsiifilisus lubavad siRNA-l põhinevate ravimite suurt efektiivsust ja madalat toksilisust; samas ei ole nende molekulide hapruse ja hapruse tõttu veel suudetud lahendada siRNA kohaletoimetamise probleemi keha haigetesse rakkudesse. Ja kuigi nüüd püüavad kümned meeskonnad leida viisi, kuidas suunata need "võlukuulid" täpselt sihtmärgile (haigete organite sees), pole nad veel nähtavat edu saavutanud. Lisaks on muid raskusi. Näiteks viirusevastase ravi puhul võib siRNA toime kõrge selektiivsus olla karuteene – kuna viirused muteeruvad kiiresti, kaotab modifitseeritud tüvi väga kiiresti tundlikkuse ravi alguses valitud siRNA suhtes: on teada, et ainult ühe nukleotiidi asendamine siRNA-s viib interferentsiefekti olulise vähenemiseni.

Siinkohal tasub veel kord meenutada, et siRNA-sid on leitud vaid taimedes, selgrootutes ja ainuraksetes organismides; Kuigi valkude homoloogid RNA interferentsi jaoks (Dicer, RISC kompleks) esinevad ka kõrgematel loomadel, ei ole siRNA-sid tavapäraste meetoditega tuvastatud. Milline üllatus oli see, kui kunstlikult sisestatud sünteetilised siRNA analoogid põhjustasid imetajate rakukultuurides tugeva spetsiifilise annusest sõltuva toime! See tähendas, et selgroogsete rakkudes ei asendatud RNA interferentsi keerulisemate immuunsüsteemidega, vaid see arenes koos organismidega, muutudes millekski arenenumaks. Järelikult oli imetajatel vaja otsida mitte siRNA-de täpseid analooge, vaid nende evolutsioonilisi järglasi.

Mängija nr 2 – miRNA

Tõepoolest, evolutsiooniliselt üsna iidse RNA interferentsi mehhanismi alusel on arenenumad organismid välja töötanud kaks spetsiaalset süsteemi geenide töö kontrollimiseks, millest igaüks kasutab oma väikeste RNA-de rühma - mikroRNA (mikroRNA) ja piRNA (piRNA, Piwi- interakteeruv RNA). Mõlemad süsteemid ilmusid käsnadesse ja koelenteraatidesse ning arenesid koos nendega, tõrjudes välja siRNA ja "palja" RNA interferentsi mehhanismi. Nende roll immuunsuse tagamisel väheneb, kuna selle funktsiooni on üle võtnud arenenumad rakulise immuunsuse mehhanismid, eelkõige interferoonisüsteem. See süsteem on aga nii tundlik, et töötab ka siRNA enda peal: väikeste kaheahelaliste RNA-de ilmumine imetaja rakus vallandab "häiresignaali" (aktiveerib interferooni sekretsiooni ja põhjustab interferoonist sõltuvate geenide ekspressiooni, mis blokeerib kõik tõlkeprotsessid täielikult). Sellega seoses vahendavad kõrgemate loomade RNA interferentsi mehhanismi peamiselt mikroRNA ja piRNA, üheahelalised spetsiifilise struktuuriga molekulid, mida interferoonisüsteem ei tuvasta.

Kuna genoom muutus keerukamaks, hakkasid miRNA-d ja piRNA-d üha enam kaasama transkriptsiooni ja translatsiooni reguleerimisse. Aja jooksul arenes neist välja täiendav, täpne ja peen genoomi reguleerimise süsteem. Erinevalt siRNA-dest ei toodeta mikroRNA-sid ja piRNA-sid (avastati 2001. aastal, vt joonis 3, A-B) võõrastest kaheahelalistest RNA molekulidest, vaid need on algselt kodeeritud peremeesorganismi genoomis.

MikroRNA prekursor transkribeeritakse mõlemast genoomse DNA ahelast RNA polümeraasi II abil, mille tulemuseks on vahevorm pri-miRNA, millel on tavapärase mRNA tunnused, m7G kork ja polüA saba. See eelkäija moodustab silmuse, mille keskel on kaks üheahelalist "saba" ja mitu paarimata nukleotiidi (joonis 3A). Selline silmus läbib kaheetapilise töötlemise (joonis B): esiteks lõikab Drosha endonukleaas juuksenõelalt ära üheahelalised RNA “sabad”, misjärel lõigatud juuksenõel (pre-mikroRNA) eksporditakse tsütoplasmasse, kus see tuvastab Dicer, mis teeb veel kaks lõiget (välja lõigatakse kaheahelaline piirkond). , mis on näidatud värviga joonisel 3A). Sellisel kujul on küps miRNA, sarnaselt siRNA-ga, kaasatud RISC kompleksi.

Paljude miRNA-de toimemehhanism on sarnane siRNA-de omaga: lühike (21–25 nukleotiidi) üheahelaline RNA RISC valgukompleksis seondub suure spetsiifilisusega komplementaarse saidiga sihtmärk-mRNA 3'-mittetransleeritavas piirkonnas. . Seondumine toob kaasa mRNA lõhustamise Ago valgu poolt. MikroRNA-de aktiivsus (võrreldes siRNA-dega) on aga juba diferentseeritum: kui komplementaarsus ei ole absoluutne, ei pruugi sihtmärk-mRNA laguneda, vaid ainult pöörduvalt blokeeritud (translatsiooni ei toimu). Samas RISC-kompleksis saab kasutada ka kunstlikult sisestatud siRNA-sid. See selgitab, miks siRNA-d, mis on valmistatud analoogselt algloomadega, on aktiivsed ka imetajatel.

Seega saame täiendada RNA interferentsi toimemehhanismi illustratsiooni kõrgemates (kahepoolselt sümmeetrilistes) organismides, ühendades ühel joonisel miRNA-de ja biotehnoloogiliselt sisestatud siRNA-de toimeskeemi (joonis 3C).

Riis. 3A: kaheahelalise miRNA prekursormolekuli struktuur
Peamised omadused: konserveerunud järjestuste olemasolu, mis moodustavad juuksenõela; komplementaarse koopia (mikroRNA*) olemasolu kahe "lisa" nukleotiidiga 3'-otsas; spetsiifiline järjestus (2–8 aluspaari), mis moodustab endonukleaaside äratundmiskoha. MiRNA ise on punasega esile tõstetud – just selle lõikab Dicer välja.

Riis. 3B: miRNA töötlemise üldine mehhanism ja selle tegevuse realiseerimine

Riis. 3B: Kunstlike miRNA-de ja siRNA-de toime üldine skeem
Kunstlikud siRNA-d sisestatakse rakku spetsiaalsete plasmiidide abil (sihitav siRNA vektor).

MiRNA funktsioonid

MiRNA-de füsioloogilised funktsioonid on äärmiselt mitmekesised; tegelikult toimivad nad ontogeneesi peamiste mittevalguliste regulaatoritena. miRNA-d ei tühista, vaid täiendavad "klassikalist" geeniregulatsiooni skeemi (induktorid, supressorid, kromatiini tihendamine jne). Lisaks on mikroRNA-de endi süntees reguleeritud kompleksselt (teatud mikroRNA-de kogumeid võivad sisse lülitada interferoonid, interleukiinid, tuumori nekroosifaktor α (TNF-α) ja paljud teised tsütokiinid). Selle tulemusena tekib tuhandetest geenidest koosneva "orkestri" loomise mitmetasandiline võrgustik, mis on hämmastav oma keerukuse ja paindlikkuse poolest, kuid sellega asi ei piirdu.

miRNA-d on "universaalsemad" kui siRNA-d: "ward" geenid ei pea olema 100% komplementaarsed – reguleerimine toimub ka osalise interaktsiooniga. Tänapäeval on molekulaarbioloogia üks kuumemaid teemasid mikroRNA-de otsimine, mis toimivad tuntud füsioloogiliste protsesside alternatiivsete regulaatoritena. Näiteks on juba kirjeldatud miRNA-sid, mis osalevad rakutsükli ja apoptoosi reguleerimises taimedes, Drosophila ja nematoodides; inimestel reguleerivad miRNA-d immuunsüsteemi ja vereloome tüvirakkude arengut. Biokiipidel põhinevate tehnoloogiate kasutamine (mikromassiivide sõelumine) on näidanud, et rakkude erinevatel eluetappidel lülitatakse sisse ja välja terved väikeste RNA-de kogumid. Bioloogiliste protsesside jaoks on tuvastatud kümneid spetsiifilisi mikroRNA-sid, mille ekspressioonitase teatud tingimustes muutub tuhandeid kordi, rõhutades nende protsesside erakordset juhitavust.

Kuni viimase ajani usuti, et miRNA-d pärsivad - täielikult või osaliselt - ainult geenide tööd. Hiljuti aga selgus, et miRNA-de toime võib olenevalt raku olekust kardinaalselt erineda! Aktiivselt jagunevas rakus seondub mikroRNA komplementaarse järjestusega mRNA 3'-saidis ja pärsib valgusünteesi (translatsiooni). Kuid puhke- või stressiseisundis (näiteks kehval söötmel kasvades) toob sama sündmus kaasa vastupidise efekti – sihtvalgu sünteesi suurenemise!

MiRNA evolutsioon

MikroRNA sortide arv kõrgemates organismides ei ole veel täielikult kindlaks tehtud - mõningatel andmetel ületab see 1% valku kodeerivate geenide arvust (inimesel räägitakse näiteks 700 mikroRNA-st ja see arv on pidevalt kasvav). mikroRNA-d reguleerivad umbes 30% kõigi geenide aktiivsust (nende sihtmärgid ei ole veel teada) ning on nii üldlevinud kui ka koespetsiifilisi molekule – näiteks üks selline oluline mikroRNA-de kogum reguleerib vere tüvirakkude küpsemist. .

Lai ekspressiooniprofiil erinevate organismide erinevates kudedes ja miRNA-de bioloogiline arvukus viitavad evolutsiooniliselt iidsele päritolule. Esimest korda leiti miRNA-sid nematoodides ja pikka aega arvati, et need molekulid ilmuvad ainult käsnades ja koelenteraatides; hiljem aga avastati neid ka ainuraksetes vetikates. Huvitav on see, et organismide keerukamaks muutudes suureneb ka mikroRNA kogumi arv ja heterogeensus. See näitab kaudselt, et nende organismide keerukuse tagab eelkõige miRNA-de toimimine. MiRNA võimalik evolutsioon on näidatud joonisel 4.

Riis. 4. MiRNA-de mitmekesisus erinevates organismides
Mida kõrgem on organismi organiseeritus, seda rohkem leidub selles miRNA-sid (arv sulgudes). Ühe miRNA-ga liigid on punasega esile tõstetud. Vastavalt .

SiRNA ja mikroRNA vahel saab tõmmata selge evolutsioonilise seose järgmiste faktide põhjal:

• mõlema liigi toime on vahetatav ja vahendatud homoloogsete valkude poolt;
• imetajarakkudesse sisestatud siRNA-d "lülitavad" spetsiifiliselt välja vajalikud geenid (hoolimata interferoonikaitse mõningasest aktiveerimisest);
• miRNA-sid leidub üha enam iidsetes organismides.

Need ja muud andmed viitavad mõlema süsteemi päritolule ühiselt "esivanemalt". Huvitav on ka see, et "RNA" immuunsus kui valguliste antikehade sõltumatu eelkäija kinnitab esimeste eluvormide päritolu teooriat, mis põhineb RNA-l, mitte valkudel (tuletame meelde, et see on akadeemik A. S. Spirini lemmikteooria).

Kui molekulaarbioloogia areenil oli ainult kaks "mängijat" - siRNA ja mikroRNA, siis RNA interferentsi peamine "eesmärk" tundus täiesti selge. Tõepoolest: homoloogsete lühikeste RNA-de ja valkude kogum erinevates organismides täidab sarnaseid toiminguid; organismide keerukamaks muutudes muutub ka nende funktsionaalsus.

Evolutsiooni käigus lõi loodus aga teise, evolutsiooniliselt uusima ja kõrgelt spetsialiseerunud süsteemi, mis põhineb samal edukal RNA interferentsi põhimõttel. Me räägime piRNA-st (piRNA, Piwi-interaction RNA-st).

Mida keerulisem on genoom organiseeritud, seda arenenum ja kohandunud on organism (või vastupidi? ;-). Genoomi keerukuse suurenemisel on aga varjukülg: keeruline geneetiline süsteem muutub ebastabiilseks. See toob kaasa vajaduse genoomi terviklikkuse säilitamise eest vastutavate mehhanismide järele – vastasel juhul muudab DNA spontaanne "segamine" selle lihtsalt välja. Mobiilsed geneetilised elemendid (MGE), mis on üks peamisi genoomi ebastabiilsuse tegureid, on lühikesed, ebastabiilsed piirkonnad, mis suudavad autonoomselt transkribeerida ja migreeruda kogu genoomis. Selliste ülekantavate elementide aktiveerimine põhjustab kromosoomides mitmeid DNA katkestusi, mis on täis surmavaid tagajärgi.

MGE-de arv suureneb genoomi suurusega mittelineaarselt ja nende aktiivsust tuleb kontrollida. Selleks kasutavad loomad, alustades juba koelenteraatidest, sama RNA interferentsi nähtust. Seda funktsiooni täidavad ka lühikesed RNA-d, kuid mitte need, mida on juba käsitletud, vaid nende kolmas tüüp, piRNA-d.

piRNA "portree".

piRNA-d on lühikesed 24-30 nukleotiidi pikkused molekulid, mis on kodeeritud kromosoomi tsentromeerses ja telomeerses piirkonnas. Paljude nende järjestused täiendavad teadaolevaid mobiilseid geneetilisi elemente, kuid on palju teisi piRNA-sid, mis langevad kokku töögeenide piirkondadega või genoomi fragmentidega, mille funktsioonid on teadmata.

piRNA-d (nagu ka mikroRNA-d) on kodeeritud mõlemas genoomse DNA ahelas; nad on väga muutlikud ja mitmekesised (ühes organismis kuni 500 000 (!) liiki). Erinevalt siRNA-dest ja mikroRNA-dest on need moodustatud ühest ahelast, millel on iseloomulik tunnus – uratsiil (U) 5'-otsas ja metüülitud 3'-ots. On ka teisi erinevusi:

• Erinevalt siRNA-dest ja miRNA-dest ei vaja need Diceri töötlemist;
• piRNA geenid on aktiivsed ainult sugurakkudes (embrüogeneesi ajal) ja ümbritsevates endoteelirakkudes;
• PiRNA süsteemi valgu koostis on erinev - need on Piwi klassi endonukleaasid (Piwi ja Aub) ja eraldi Argonaute'i sort - Ago3.

PiRNA-de töötlemine ja aktiivsus on endiselt halvasti mõistetavad, kuid juba praegu on selge, et toimemehhanism on täiesti erinev teiste lühikeste RNA-de omast – tänaseks on pakutud välja nende töö pingpongi mudel (joon. 5 A, B).

PiRNA biogeneesi pingpongi mehhanism

Riis. 5A: piRNA töötlemise tsütoplasmaatiline osa
PiRNA biogeneesi ja aktiivsust vahendab Piwi endonukleaasi perekond (Ago3, Aub, Piwi). piRNA aktiivsust vahendavad nii üheahelalised piRNA molekulid, senss kui ka antisenss, millest igaüks seostub spetsiifilise Piwi endonukleaasiga. piRNA tunneb ära transposooni mRNA komplementaarse piirkonna (sinise ahela) ja lõikab selle välja. See mitte ainult ei inaktiveeri transposooni, vaid loob ka uue piRNA (seotud Ago3-ga 3'-otsa Hen1 metülaasi metüülimise kaudu). Selline piRNA omakorda tunneb mRNA ära piRNA prekursorklastri (punase ahela) transkriptidega – sel viisil tsükkel sulgub ja soovitud piRNA toodetakse uuesti.

Riis. 5B: piRNA tuumas
Lisaks Aubi endonukleaasile võib Piwi endonukleaas siduda ka antisenss-piRNA-d. Pärast seondumist migreerub kompleks tuuma, kus see põhjustab komplementaarsete transkriptide lagunemise ja kromatiini ümberkorraldamise, põhjustades transposooni aktiivsuse pärssimist.

piRNA funktsioonid

PiRNA põhifunktsioon on MGE aktiivsuse pärssimine transkriptsiooni ja translatsiooni tasemel. Arvatakse, et piRNA-d on aktiivsed ainult embrüogeneesi ajal, mil genoomi ettearvamatu segamine on eriti ohtlik ja võib põhjustada embrüo surma. See on loogiline – kui immuunsüsteem pole veel toiminud, vajavad embrüo rakud lihtsat, kuid tõhusat kaitset. Väliste patogeenide eest kaitseb embrüot usaldusväärselt platsenta (või munakoor). Kuid peale selle on vaja kaitset ka endogeensete (sisemiste) viiruste, peamiselt MGE vastu.

Seda piRNA rolli on kinnitanud kogemus – Ago3, Piwi või Aub geenide “knockout” ehk mutatsioonid toovad kaasa tõsiseid arenguhäireid (ja mutatsioonide arvu järsu tõusu sellise organismi genoomis) ning ka põhjustada viljatust sugurakkude arengu halvenemise tõttu.

PiRNA levik ja areng

Esimesed piRNA-d on juba leitud mereanemoonidest ja käsnadest. Ilmselt läksid taimed teist teed - Piwi valke neis ei leitud ning transposoonide "koonu" rolli täidavad Ago4 endonukleaas ja siRNA.

Kõrgematel loomadel, sealhulgas inimestel, on piRNA süsteem väga hästi arenenud, kuid seda võib leida ainult embrüorakkudes ja lootevee endoteelis. Miks piRNA jaotumine kehas on nii piiratud, jääb veel näha. Võib arvata, et nagu iga võimas relv, on ka piRNA-st kasu ainult väga spetsiifilistes tingimustes (loote arengu ajal) ning täiskasvanud organismis teeb nende tegevus rohkem kahju kui kasu. Siiski on piRNA-de arv suurusjärgu võrra suurem kui teadaolevate valkude arv ja piRNA-de mittespetsiifilisi mõjusid küpsetele rakkudele on raske ennustada.

Pivot tabel. Kõigi kolme lühikeste RNA klasside omadused

	siRNA	miRNA	piRNA
Laotamine	Taimed, Drosophila, C.elegans. Selgroogsetel ei leidu	eukarüootid	Loomade embrüonaalsed rakud (alates koelenteraatidest). Mitte algloomadel ja taimedes
Pikkus	21-22 nukleotiidi	19-25 nukleotiidi	24-30 nukleotiidi
Struktuur	Kaheahelaline, 19 komplementaarset nukleotiidi ja kaks paaritut nukleotiidi 3'-otsas	Üheahelaline kompleksstruktuur	Üheahelaline kompleksstruktuur. U 5'-otsas, 2'- O-metüülitud 3' ots
Töötlemine	Dicerist sõltuv	Dicerist sõltuv	Dicerist sõltumatu
Endonukleaasid	tagasi2	Ago1, Ago2	Ago3, Piwi, Aub
Tegevus	Komplementaarsete mRNA-de lagunemine, genoomse DNA atsetüülimine	Sihtmärk-mRNA translatsiooni lagunemine või inhibeerimine	MGE-d kodeeriva mRNA lagunemine, MGE transkriptsiooni reguleerimine
Bioloogiline roll	Viirusevastane immuunkaitse, oma geenide aktiivsuse pärssimine	Geeni aktiivsuse reguleerimine	MGE aktiivsuse pärssimine embrüogeneesi ajal

Järeldus

Kokkuvõtteks tahaksin anda tabeli, mis illustreerib RNA interferentsiga seotud valguaparaadi arengut (joonis 6). On näha, et algloomadel on kõige arenenum siRNA süsteem (valguperekonnad Ago, Dicer) ja organismide komplitseerumisega nihkub rõhk rohkem spetsialiseerunud süsteemidele: valgu isovormide arv mikroRNA (Drosha, Pasha) ja piRNA jaoks ( Piwi, Hen1) suureneb. Samal ajal väheneb siRNA toimet vahendavate ensüümide mitmekesisus.

Riis. 6. RNA interferentsiga seotud valkude mitmekesisus ja
Numbrid näitavad valkude arvu igas rühmas. SiRNA-le ja mikroRNA-le iseloomulikud elemendid on esile tõstetud sinisega ja piRNA-ga seotud valgud on esile tõstetud punasega. Vastavalt .

RNA interferentsi fenomeni hakkasid kasutama kõige lihtsamad organismid. Selle mehhanismi alusel lõi loodus immuunsüsteemi prototüübi ja organismide keerukamaks muutudes muutub RNA interferents genoomi aktiivsuse asendamatuks regulaatoriks. Kaks erinevat mehhanismi pluss kolm tüüpi lühikest RNA-d (vt kokkuvõtvat tabelit) – selle tulemusena näeme tuhandeid erinevate metaboolsete ja geneetiliste radade peeneid regulaatoreid. See rabav pilt illustreerib molekulaarse mitmekülgsust ja evolutsioonilist kohanemist bioloogilised süsteemid. Lühikesed RNA-d tõestavad taas, et raku sees pole "pisiasju" – on vaid väikesed molekulid, mille rolli täit tähendust me alles hakkame mõistma.

Tõsi, selline fantastiline keerukus räägib pigem sellest, et evolutsioon on “pime” ja toimib ilma eelnevalt kinnitatud “põhiplaanita”.

Kirjandus

1. Gurdon J.B., Lane C.D., Woodland H.R., Marbaix G. (1971). Konnamunade ja munarakkude kasutamine messenger RNA ja selle translatsiooni uurimiseks elusrakkudes. Nature 233, 177-182;
2. Spirin A. S. (2001). Valkude biosüntees, RNA maailm ja elu päritolu. Venemaa Teaduste Akadeemia bülletään 71, 320-328;
3. Elemendid: "Nüüd saab karvadest eraldada väljasurnud loomade täielikud mitokondriaalsed genoomid";
4. Fire A., Xu S., Montgomery M.K., Kostas S.A., Driver S.E., Mello C.C. (1998). Kaheahelalise RNA tugev ja spetsiifiline geneetiline interferents Caenorhabditis elegans. Nature 391, 806-311;
5. Biomolekul: "Esimest korda ainuraksest organismist leitud mikroRNA";
6. Covey S., Al-Kaff N., Lángara A., Turner D. (1997). Taimed võitlevad infektsioonidega geenide vaigistamise abil. Nature 385, 781-782;
7. Biomolekul: "Molecular Double Dealing: Human Gens Work for the Influenza Virus";
8. Ren B. (2010). Transkriptsioon: võimendajad teevad mittekodeerivat RNA-d. Nature 465, 173-174;
9. Taganov K.D., Boldin M.P., Chang K.J., Baltimore D. (2006). NF-κB-sõltuv miR-146 mikroRNA indutseerimine, inhibiitor, mis on suunatud kaasasündinud immuunvastuse signaalivalkudele. Proc. Natl. Acad. sci. U.S.A. 103, 12481-12486;
10. O'Connell R.M., Rao D.S., Chaudhuri A.A., Boldin M.P., Taganov K.D., Nicoll J., Paquette R.L., Baltimore D. (2008). MikroRNA-155 püsiv ekspressioon vereloome tüvirakkudes põhjustab müeloproliferatiivset häiret. J. Exp. Med. 205, 585-594;
11. Biomolekul: "mikroRNA - mida kaugemale metsa, seda rohkem küttepuid";
12. Elemendid: "Organismi tüsistus iidsetel loomadel oli seotud uute reguleerivate molekulide tekkega";
13. Grimson A., Srivastava M., Fahey B., Woodcroft B.J., Chiang H.R., King N., Degnan B.M., Rokhsar D.S., Bartel D.P. (2008). MikroRNA-de ja Piwiga interakteeruvate RNA-de varajane päritolu ja areng loomadel. Nature 455, 1193-1197.
14. Aravin A., Hannon G, Brennecke J. (2007). Piwi-piRNA rada pakub adaptiivset kaitset transposoni võidurelvastumises. Science 318, 761–764;
15. Biomolekul: "

Teadlased usuvad, et väikeste RNA-de vale ekspressioon on paljude haiguste üks põhjusi, mis mõjutavad tõsiselt paljude inimeste tervist kogu maailmas. Selliste haiguste hulka kuuluvad südame-veresoonkonna 23 ja onkoloogilised 24 haigused. Viimaste osas pole see üllatav: vähk viitab anomaaliatele rakkude arengus ja saatuses ning väikestel RNA-del on vastavates protsessides ülioluline roll. Siin on üks paljastavamaid näiteid väikeste RNA-de tohutust mõjust kehale vähi korral. Jutt käib pahaloomulisest kasvajast, mida iseloomustab nende geenide vale ekspressioon, mis toimivad organismi esialgsel arengul, mitte sünnijärgsel perioodil. See on lapsepõlve ajukasvaja tüüp, mis tavaliselt ilmneb enne kaheaastaseks saamist. Kahjuks on see väga agressiivne vähivorm ja siinne prognoos on isegi intensiivse ravi korral ebasoodne. Onkoloogiline protsess areneb ajurakkude geneetilise materjali ebaõige ümberjaotamise tagajärjel. Promootor, mis tavaliselt põhjustab ühe valku kodeeriva geeni tugevat ekspressiooni, läbib rekombinatsiooni spetsiifilise väikeste RNA-de klastriga. Seejärel võimendatakse kogu seda ümberkorraldatud piirkonda: teisisõnu luuakse genoomis palju selle koopiaid. Järelikult ekspresseeritakse ümberpaigutatud promootorist "allavoolu" asuvaid väikeseid RNA-sid palju rohkem kui peaks. Aktiivsete väikeste RNA-de sisaldus on normist ligikaudu 150-1000 korda kõrgem.

Riis. 18.3. Alkoholiga aktiveeritud väikesed RNA-d võivad seonduda messenger-RNA-dega, mis ei mõjuta organismi vastupanuvõimet alkoholile. Kuid need väikesed RNA-d ei seostu sellist resistentsust soodustavate sõnumitooja RNA molekulidega. See toob kaasa alkoholiresistentsusega seotud valguvariatsioone kodeerivate RNA-molekulide osakaalu suhtelise ülekaalu.

See klaster kodeerib üle 40 erineva väikese RNA. Tegelikult on see primaatidel üldiselt suurim sellistest klastritest. Tavaliselt väljendub see alles inimese arengu varases staadiumis, embrüo esimese 8 nädala jooksul. Selle tugev aktiveerimine imiku ajus põhjustab geneetilisele ekspressioonile katastroofilist mõju. Üks tagajärg on epigeneetilise valgu ekspressioon, mis lisab DNA modifikatsioone. See toob kaasa ulatuslikud muutused kogu DNA metüülimismustris ja seega kõikvõimalike geenide ebanormaalse ekspressioonini, millest paljud peaksid avalduma ainult siis, kui ebaküpsed ajurakud jagunevad organismi arengu varases staadiumis. Nii käivitatakse vähiprogramm lapse rakkudes 25 .

Sarnane suhtlus väikeste RNA-de ja raku epigeneetilise riistvara vahel võib oluliselt mõjutada muid olukordi, kui rakkudel tekib eelsoodumus vähi tekkeks. See mehhanism viib tõenäoliselt tõsiasjani, et väikese RNA ekspressiooni katkemise mõju suurendab emalt tütarrakkudele edasikanduvate epigeneetiliste modifikatsioonide muutmine. Nii saab moodustada potentsiaalselt ohtlike muutuste skeemi geeniekspressiooni olemuses.

Siiani pole teadlased välja selgitanud väikeste RNA-de ja epigeneetiliste protsesside koostoime kõiki etappe, kuid mõningaid vihjeid toimuva tunnuste kohta õnnestub siiski saada. Näiteks selgus, et teatud klass väikeseid RNA-sid, mis suurendavad rinnavähi agressiivsust, on suunatud teatud ensüümidele sõnumitooja RNA-des, mis eemaldavad peamised epigeneetilised modifikatsioonid. See muudab vähirakkude epigeneetiliste modifikatsioonide mustrit ja häirib veelgi geneetilist ekspressiooni 26 .

Paljusid vähivorme on patsiendil raske jälgida. Onkoloogilised protsessid võivad toimuda raskesti ligipääsetavates kohtades, mis raskendab proovide võtmise protseduuri. Sellistel juhtudel ei ole arstil lihtne jälgida vähiprotsessi arengut ja ravivastust. Sageli on arstid sunnitud tuginema kaudsetele mõõtmistele – näiteks kasvaja tomograafilisele uuringule. Mõned teadlased usuvad, et väikesed RNA molekulid võivad aidata luua kasvaja arengu jälgimiseks uut tehnikat, mis võimaldab uurida ka selle päritolu. Kui vähirakud surevad, lahkuvad väikesed RNA-d rakust, kui see puruneb. Need väikesed rämpsmolekulid moodustavad sageli komplekse raku valgud või kildudeks pakitud rakumembraanid. Selle tulemusena on nad väga stabiilsed vedel sööde organismi, mis tähendab, et sellist RNA-d saab eraldada ja analüüsida. Kuna nende arv on väike, peavad teadlased kasutama väga tundlikke analüüsimeetodeid. Siin pole aga miski võimatu: järjestamise tundlikkus nukleiinhapped pidevalt tõustes 27 . On avaldatud andmed, mis kinnitavad selle lähenemisviisi lubadust rinnavähi 28 , munasarjavähi 29 ja mitmete teiste onkoloogiliste haiguste puhul. Tsirkuleerivate väikeste RNA-de analüüs kopsuvähiga patsientidel näitas, et need RNA-d aitavad eristada patsiente, kellel on üksildane kopsusõlm (kes ei vaja ravi) ja patsiendid, kellel tekivad pahaloomulised kasvajasõlmed (mis vajavad ravi) 30 .

OLEN. Deichman, S. V. Zinovjev, A. Ju. Barõšnikov

GEENIDE VÄLJENDUS JA VÄIKE RNA ONKOLOOGIAS

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

KOKKUVÕTE

Artiklis tutvustatakse enamikku raku ja keha elutähtsaid funktsioone kontrollivate väikeste RNA-de rolli ning nende võimalikku seost eelkõige onkogeneesi ja teiste (sh hüpoteetiliste) genoomse ekspressiooni rakusiseste mehhanismidega.

Märksõnad Märksõnad: väikesed RNA-d, RNA interferents (RNAi), kaheahelaline RNA (lncRNA), RNA redigeerimine, onkogenees.

OLEN. Deichman, S.V.Zinovjev, A.Ju.Barõšnikov.

GEENI VÄLJENDUS JA VÄIKESED RNA-D ONKOLOOGIAS

N.N. Blokhin Vene vähiuuringute keskus RAMS, Moskvaoh

ABSTRAKTNE

Töös on esitatud väikeste RNA-de roll, mis jälgib raku ja organismi enamuse elutähtsaid funktsioone ning nende võimalikku seost eelkõige onkogeneesi ja teiste (sh hüpoteetiliste) genoomi ekspressiooni rakusiseste mehhanismidega.

võtmesõnad: väikesed RNA-d, interferentsi RNA-d (RNAi), kaheahelalised RNA-d (dsRNA-d), RNA redigeerimine, tuumorigenees.

Sissejuhatus

Üksikute geenide ja tervete eukarüootsete genoomide ekspressiooni, kaasa arvatud töötlemine, erinevat tüüpi transkriptsioon, splaissimine, ümberkorraldused, RNA redigeerimine, rekombinatsioonid, translatsioon, RNA interferents, reguleerivad mõned valgud (regulatiivsete, struktuursete, homöootiliste geenide tooted, transkriptsioonifaktorid) , mobiilsed elemendid, RNA ja madala molekulmassiga efektorid. Töötlevad RNA-d hõlmavad rRNA-d, tRNA-d, mRNA-d, mõningaid regulatoorseid RNA-sid ja väikeseid RNA-sid.

Praeguseks on teada, et väikesed RNA-d ei kodeeri valku, sageli on neid sadades genoomi kohta ja nad osalevad erinevate eukarüootsete geenide (somaatilised, immuun-, iduliinid, tüvirakud) ekspressiooni reguleerimises. Kontrolli all on diferentseerumisprotsessid (vereloome, angiogenees, adipogenees, müogenees, neurogenees), morfogenees (sh embrüonaalsed staadiumid, areng/kasv, füsioloogiline regulatsioon), proliferatsioon, apoptoos, kantserogenees, mutagenees, immunogenees, vananemine (elu pikendamine), epigeneetiline vaigistamine ; on täheldatud metaboolse regulatsiooni juhtumeid (nt glükosfingolipiidid). Laiemat klassi mittekodeerivaid 20-300/500 nukleotiidi ja nende RNP-sid ei leidu mitte ainult tuumas/tuuma/tsütoplasmas, vaid ka DNA-d sisaldavas. raku organellid(loomade mitokondrid; taimedes leiti mikroRNA ja väikese RNA konsensusjärjestusi kloroplasti transkriptide jaoks).

V.N. juhtimiseks ja reguleerimiseks. protsesside jaoks on oluline: 1. et väikesed looduslikud/kunstlikud RNA-d (väikesed RNA-d, tRNA-d jne) ja nende kompleksid valkudega (RNP-d) on võimelised transmembraanseks raku- ja mitokondriaalseks transpordiks; 2. et pärast mitokondrite kokkuvarisemist võib osa nende sisust RNA ja RNP sattuda tsütoplasmasse ja tuuma. Väikeste RNA-de (RNP-de) loetletud omadused, mille funktsionaalselt oluline roll uurimisprotsessis ainult suureneb, on ilmselgelt seotud erksuse teguriga seoses vähi ja teiste geneetiliste haigustega. Samal ajal sai selgeks kromatiini epigenoomiliste modifikatsioonide suur tähtsus kasvajate arengus. Vaatleme paljudest sarnastest juhtumitest vaid väga piiratud arvu.

Väike RNA

Väikeste RNA-de toimemehhanism seisneb nende võimes seonduda peaaegu komplementaarselt sihtmärk-mRNA-de 3'-mittetransleeritavate piirkondadega (3'-UTR-idega) (mis mõnikord sisaldavad DNA/RNA transponeerivaid MIR/LINE-2 elemente, aga ka konserveerunud Alu kordusi). ). Komplikatsioon seisneb aga selles, et lisaks rakulistele on olemas ka viiruse poolt kodeeritud väikesed RNA-d (herpes, SV40 jne; EBV näiteks sisaldab 23 ja KSHV - 12 miRNA-d), mis interakteeruvad rakkude transkriptidega. nii viirus kui peremees. 58 liigi kohta on teada rohkem kui 5000 rakulist/viiruslikku miRNA-d. RNAi käivitab kas lagunemise (RISC kompleksi, RNA-indutseeritud vaigistamiskompleksi osalusel) lncRNA pidevate heeliksite (kaheahelaline RNA mRNA jne) nukleaasi suhtes haavatavates fragmentides või katkendlikult keerdunud lncRNA osaliselt pöörduva inhibeerimise translatsiooni ajal. mRNA sihtmärkidest. Küpsed väikesed RNA-d (~15-28 nukleotiidi) tekivad tsütoplasmas nende erineva pikkusega (kümnete ja sadade nukleotiidide) prekursorite tuumas töötlemisel. Lisaks osalevad väikesed RNA-d kromatiini vaigistava struktuuri moodustamises, üksikute geenide transkriptsiooni reguleerimises, transposooni ekspressiooni pärssimises ja heterokromatiini laiendatud lõikude funktsionaalse struktuuri säilitamises.

Väikeseid RNA-sid on mitu peamist tüüpi. MikroRNA-d (miRNA-d) ja väikesed segavad RNA-d (siRNA-d) on kõige paremini uuritud. Lisaks uuritakse väikeste RNA-de hulgas: idutee rakkudes aktiivseid piRNA-sid; väikesed segavad RNA-d, mis on seotud endogeensete retrotransposoonide ja korduvate elementidega (lokaalse/globaalse heterokromatiseerumisega – alates embrüogeneesi varasest staadiumist; säilitavad telomeeride taseme), Drosophia rasiRNA-d; sageli kodeeritud valgu geenide intronite poolt ja funktsionaalselt oluline translatsioonis, transkriptsioonis, splaissimises (nukleiinhapete de-/metüleerimine, pseudouridüülimine), väikeste tuumade (snRNA-d) ja nukleolaarsete (snoRNA-de) RNA-de puhul; komplementaarne DNA-d siduvatele NRSE-(Neuron Restrictive Silenser Element) motiividele vähetuntud funktsioonidega väikeste moduleerivate RNA-de, smRNA-dega; taimede väikeste segavate RNA-de, tasiRNA-de transaktiveerimine; lühikesed juuksenõela RNA-d, shRNA-d, mis pakuvad loomade viirusevastases vastuses pikkade lncRNA struktuuride pikaajalist RNAi (püsiv geeni vaigistamine).

Väikesed RNA-d (miRNA-d, siRNA-d jne) interakteeruvad tuuma/tsütoplasma äsja sünteesitud transkriptidega (reguleerib splaissimist, mRNA translatsiooni; rRNA metüülimist/pseudouridüülimist jne) ja kromatiiniga (koos ajaliselt lokaalse ja epigeneetiliselt päritud jaguneva heterokromatinisatsiooniga) sugurakud). Heterokromatiniseerimisega kaasneb eelkõige DNA de-/metüülimine, samuti histoonide metüleerimine, atsetüülimine, fosforüülimine ja ubikvitineerimine ("histooni koodi" modifikatsioon).

Esimesena avastati ja uuriti väikeste RNA-de seas nematoodi Caenorhabditis elegans (lin-4) miRNA-sid, nende omadusi ja geene ning mõnevõrra hiljem taime Arabidopsis thaliana miRNA-sid. Praegu seostatakse neid mitmerakuliste organismidega, kuigi neid näidatakse üherakulistes vetikates Chlamydomonas reinhardtii ja RNAi-laadsetes vaigistamisradades, seoses viirusevastase / sarnase kaitsega, mis hõlmab nn. psiRNA-sid arutatakse prokarüootide puhul. Paljude eukarüootide (sealhulgas Drosophila ja inimeste) genoomid sisaldavad mitusada miRNA geeni. Need staadiumis/koespetsiifilised geenid (nagu ka nende vastavad sihtmärk-mRNA piirkonnad) on fülogeneetiliselt kaugemates liikides sageli väga homoloogsed, kuid mõned neist on liinispetsiifilised. miRNA-d sisalduvad eksonites (valku kodeerivad, RNA geenid), intronites (enamasti pre-mRNA), geenidevahelistes speisserites (sh kordused), on pikkusega kuni 70-120 nukleotiidi (või rohkem) ja moodustavad silmuse/tüve juuksenõela struktuurid. Nende geenide määramiseks ei kasutata mitte ainult biokeemilisi ja geneetilisi, vaid ka arvutipõhiseid lähenemisviise.

Küpse miRNA "tööpiirkonna" kõige iseloomulikum pikkus on 21-22 nukleotiidi. Need on valku mittekodeerivatest geenidest ehk kõige arvukamad. Neid saab korraldada eraldi koopiatena (sagedamini) või klastritena, mis sisaldavad palju sarnaseid või erinevaid miRNA-de geene, mis on transkribeeritud (mitte harva autonoomsetest promootoritest) pikema prekursorina, mida töödeldakse mitmes etapis üksikuteks miRNA-deks. Eeldatakse, et on olemas regulatiivne miRNA võrk, mis kontrollib paljusid fundamentaalseid bioloogilisi protsesse (sh onkogenees/metastaasid); arvatavasti vähemalt 30% inimese ekspresseeritud geenidest reguleerivad miRNA-d.

See protsess hõlmab lncRNA-spetsiifilisi RNaas-III sarnaseid ensüüme Drosha (tuuma ribonukleaas; käivitab introni pre-miRNA-de töötlemise pärast põhitranskripti splaissimist) ja Dicer, mis funktsioneerib tsütoplasmas ja lõhustab/lagustab vastavalt juuksenõela eel- miRNA-d (miRNA-de küpsemiseks). ) ja hiljem hübriidsed miRNA-d/mRNA-struktuurid. Väikesed RNA-d koos mitmete valkudega (sh h.p. RNaasid, AGO perekonna valgud, transmetülaasid / atsetülaasid jne) ning osalusel nn. RISC- ja RITS-sarnased kompleksid (teine ​​indutseerib transkriptsiooni vaigistamist) on võimelised vastavalt indutseerima RNAi/degradatsiooni ja sellele järgnevat geenide vaigistamist RNA- (enne/translatsiooni ajal) ja DNA- (heterokromatiini transkriptsiooni ajal) tasemel.

Iga miRNA paaritub potentsiaalselt mitme sihtmärgiga ja iga sihtmärki kontrollib mitu miRNA-d (sarnaselt gRNA-de vahendatud pre-mRNA redigeerimisega trüpanosoomi kinetoplastides). In vitro analüüs näitas, et miRNA-de reguleerimine (nagu ka RNA redigeerimine) on geeniekspressiooni peamine transkriptsioonijärgne modulaator. Sama sihtmärgi pärast konkureerivad sarnased miRNA-d on potentsiaalsed RNA-RNA ja RNA-valgu interaktsioonide transregulaatorid.

Loomadel on miRNA-sid kõige parem uurida nematoodi Caenorhabditis Elegans suhtes; on kirjeldatud üle 112 geeni. Siit on leitud ka tuhandeid endogeenseid siRNA-sid (geene pole, need on seotud eelkõige spermatogeneesi vahendatud transkriptide ja transposoonidega). Mõlemat väikest mitmerakulist RNA-d võivad genereerida RNA polümeraasid, millel on RdRP-II (nagu enamiku teiste RNA-de) ja RdRP-III tüüpide aktiivsus (mitte homoloogia). Küpsed väikesed RNA-d on koostiselt (kaasa arvatud terminaalsed 5'-fosfaadid ja 3'-OH), pikkuselt (tavaliselt 21-22 nukleotiidi) ja funktsioonilt sarnased ning võivad konkureerida sama sihtmärgi pärast. Kuid RNA lagunemine, isegi kui sihtmärk on täielikult komplementaarne, on sagedamini seotud siRNA-dega; translatsiooniline repressioon, osalise, tavaliselt 5-6 nukleotiidi komplementaarsusega miRNA-dega; ja prekursorid on vastavalt ekso-/endogeensed (sadu/tuhanded nukleotiidid) siRNA-de puhul ja tavaliselt endogeensed (kümned/sada nukleotiidid) miRNA-de puhul ning nende biogenees on erinev; mõnes süsteemis on need erinevused aga pöörduvad.

siRNA-de- ja miRNA-de poolt vahendatud RNAi-l on mitmesugused loomulikud rollid: alates geeniekspressiooni ja heterokromatiini reguleerimisest kuni genoomi kaitsmiseni transposoonide ja viiruste eest; kuid siRNA-d ja mõned miRNA-d ei ole liikide vahel konserveerunud. Taimedel (Arabidopsis thaliana) on: siRNA-d, mis vastavad nii geenidele kui ka intergeensetele (sh speisserid, kordused) piirkondadele; tohutu hulk potentsiaalseid genoomi saite erinevat tüüpi väikeste RNA-de jaoks. Nematoodidel on ka nö. varieeruvad autonoomselt ekspresseeritud 21U-RNA-d (dasRNA-d); neil on 5 "-Y-monofosfaati, need moodustavad 21 nukleotiidi (neist 20 on varieeruvad) ja asuvad valku kodeerivate geenide intronite vahel või sees rohkem kui 5700 kohas IV kromosoomi kahes piirkonnas.

MiRNA-d mängivad olulist rolli tervise ja haiguste geeniekspressioonis; inimesel on vähemalt 450-500 sellist geeni. Seondudes tavaliselt mRNA 3"-UTR piirkondadega (muud sihtmärgid), võivad nad selektiivselt ja kvantitatiivselt (eriti madala ekspressiooniga geenide produktide vereringest eemaldamisel) blokeerida mõnede geenide tööd ja teiste geenide aktiivsust. Selgus, et ekspresseeritud mikro-RNA-de profiilide komplektid (ja nende sihtmärgid) muutuvad dünaamiliselt ontogeneesi, rakkude ja kudede diferentseerumise käigus. Need muutused on spetsiifilised, eriti kardiogeneesi, rakkude pikkuse optimeerimise protsessi käigus. dendriidid ja närviraku sünapside arv (miRNA-134, teiste väikeste RNA-de osalusel), paljude patoloogiate (onkogenees, immuunpuudulikkused, geneetilised haigused, parkinsonism, Alzheimeri tõbi, oftalmilised häired (retinoblastoom jne)) areng. mis on seotud erineva iseloomuga infektsioonidega) Avastatud miRNA-de koguarv kasvab palju kiiremini, kui kirjeldatakse nende regulatiivset rolli ja seost konkreetsete sihtmärkidega.

Arvutianalüüs ennustab üksikute miRNA-de jaoks sadu sihtmärk-mRNA-sid ja üksikute mRNA-de reguleerimist mitme miRNA-ga. Seega võivad miRNA-d olla eesmärk sihtgeeni transkriptide kõrvaldamine või nende ekspressiooni peenhäälestus transkriptsiooni-/translatsioonitasandil. Teoreetilised kaalutlused ja eksperimentaalsed tulemused toetavad miRNA-de erinevate rollide olemasolu.

Ülevaates kajastub täielikum loetelu aspektidest, mis on seotud väikeste RNA-de põhirolliga eukarüootides kasvu-/arenguprotsessides ja mõnes patoloogias (sealhulgas vähi epigenoomika).

Väikesed RNA-d onkoloogias

Kasvajate kasvu, arengu, progresseerumise ja metastaaside protsessidega kaasnevad paljud epigeneetilised muutused, mis arenevad haruldasemateks püsivalt päritavateks geneetilisteks muutusteks. Haruldastel mutatsioonidel võib aga olla palju kaalu (konkreetse inimese puhul nosoloogia), sest. üksikute geenide suhtes (näiteks APC, K-ras, p53) nn. "lehtri" efekt, mis on seotud onkoloogiliste haiguste peaaegu pöördumatu arengu/tagajärgedega. Erinevate geenide (valgud, RNA, väike RNA) ekspressiooniprofiili suhtes kasvajaspetsiifiline eellasrakkude heterogeensus on tingitud ümberkorraldatud epigenoomsete struktuuride konjugeeritud variatsioonidest. Epigenoomi moduleerivad metüülimine, histoonide translatsioonijärgsed modifikatsioonid/asendused (mittekanoonilistega), geenide/kromatiini nukleosomaalse struktuuri ümberkujundamine (sealhulgas genoomne jäljend, st vanemgeenide alleelide ja X-i alleelide ekspressioonihäired). kromosoomid). Kõik see ja väikeste RNA-de poolt reguleeritud RNAi osalusel põhjustab defektsete heterokromaatiliste (sealhulgas hüpometüleeritud tsentromeersete) struktuuride ilmnemist.

Geenispetsiifiliste mutatsioonide tekkele võib eelneda sadade tuhandete somaatiliste kloonmutatsioonide teadaolev kuhjumine mittekodeeriva (harva kodeeriva) piirkonna lihtsatesse kordustesse või mikrosatelliitidesse, vähemalt mikrosatelliidi mutaatori fenotüübiga (MMP) kasvajates. ; nad moodustavad olulise osa kolorektaalsest, aga ka kopsu-, mao-, endomeetriumi vähkkasvajatest. Ebastabiilsed mono-/heteronukleotiidsed mikrosatelliidi kordused (polü-A6-10, sarnased) esinevad kordades sagedamini regulatiivses mittekodeerimises geenid, mis kontrollivad geenide ekspressiooni (intronid, intergeensed) kui mikrosatelliidi-ebastabiilsete, MSI+ kasvajate genoomi kodeerivates (eksonite) piirkondades. Kuigi MS-i stabiilsete/ebastabiilsete piirkondade välimus ja lokaliseerimise mehhanismid ei ole täielikult selged, korreleerus MS-i ebastabiilsuse teke paljude geenide mutatsioonide sagedusega, mis MSI+ kasvajates varem ei muteerunud ja tõenäoliselt kanaliseerisid neid radu. nende progresseerumisest; pealegi suurenes nendes kasvajates MSI korduste mutatsioonimäär enam kui kahe suurusjärgu võrra. Kõiki geene ei ole korduste esinemise suhtes analüüsitud, kuid nende mutatsiooniaste kodeerivates/mittekodeerivates piirkondades on erinev ning mutatsioonide sageduse määramise meetodite täpsus on suhteline. On oluline, et MSI-muteeruvate korduste mittekodeerivad piirkonnad on sageli bialleelsed, samas kui kodeerivad piirkonnad on monoalleelsed.

Kasvajate metüleerimise globaalne vähenemine on iseloomulik kordustele, transponeeritavatele elementidele (ME-d; nende transkriptsioon suureneb), promootoritele, kasvaja supressor-miRNA geenide CpG saitidele ja korreleerub retrotransposoonide hüpertranskriptsiooniga kaugelearenenud vähirakkudes. Tavaliselt on "metüloomi" kõikumised seotud vanemate/staadiumis/koespetsiifiliste "metüülimislainetega" ja heterokromatiini tsentromeersete satelliidipiirkondade tugeva metüülimisega, mida reguleerivad väikesed RNA-d. Kui satelliidid on alametüleeritud, kaasneb moodustunud kromosoomide ebastabiilsusega rekombinatsiooni suurenemine ja TE metüülimise rikkumine võib vallandada nende ekspressiooni. Need tegurid soodustavad kasvaja fenotüübi arengut. Väikese RNA teraapia võib olla väga spetsiifiline, kuid seda tuleks kontrollida, sest Sihtmärkideks võivad olla mitte ainult üksikud, vaid ka paljud mRNA/RNA molekulid ja äsja sünteesitud kromosoomide erinevate (sealhulgas mittekodeerivate intergeensete korduste) piirkondade RNA.

Suurem osa inimese genoomist koosneb kordustest ja TE-dest. Retrotransposoon L1 (LINE element) sisaldab sarnaselt endogeensetele retroviirustele reversetaasi (RTase), endonukleaasi ja on potentsiaalselt võimeline kandma mitteautonoomseid (Alu, SVA jne) retroelemente; L1 / sarnaste elementide vaigistamine toimub CpG saitides metüülimise tulemusena. Pange tähele, et genoomi CpG saitide hulgas on geenipromootorite CpG saared nõrgalt metüleeritud ja 5-metüültsütosiin ise on potentsiaalselt mutageenne alus, mis deamineeritakse tümiiniks (keemiliselt või RNA/(DNA) redigeerimise, DNA osalusel remont); mõned CpG saared on aga allutatud liigsele ebanormaalsele metüülimisele, millega kaasneb supressorgeeni represseerimine ja vähi areng. Järgmine: L1 poolt kodeeritud RNA-d siduv valk, mis interakteerub valkudega AGO2 (Argo-naute perekonnast) ja FMRP (habras vaimne alaareng, efektor-RISC-kompleksvalk), soodustab L1 elemendi liikumist – mis viitab võimalikule vastastikusele regulatsioonile. süsteemide RNAi ja inimese LINE elementide retropositsioonid. Eelkõige on oluline, et Alu kordused oleksid võimelised liikuma geenide introni/eksoni ruumi piirkonda.

Need ja sarnased mehhanismid võivad suurendada kasvajaraku genoomi patoloogilist plastilisust. RTaasi (mida kodeerivad sarnaselt endonukleaasiga L1 elemendid; RTaasi kodeerivad ka endogeensed retroviirused) pärssimisega RNAi mehhanismi poolt kaasnes proliferatsiooni vähenemine ja diferentseerumise suurenemine mitmetes vähirakuliinides. L1 elemendi sisestamisel proto-onkogeeni või supressorgeeni täheldati DNA kaheahelalisi katkestusi. Idutee kudedes (hiired/inimene) on L1 ekspressioonitase suurenenud ja selle metüülimine sõltub piRNA-dega (26-30-bp) seotud vaigistussüsteemist, kus PIWI valgud on Argo suure perekonna variandid. -naute valgud, mille mutatsioonid põhjustavad pikkade terminaalsete kordustega L1/sarnaste elementide demetüleerimist/derepressiooni. RasiRNA-de vaigistamise rajad on seotud PIWI valkudega suuremal määral kui Dicer-1/2 ja Ago valkudega. PiRNA-de / siRNA-de vahendatud vaigistamisrajad realiseeritakse tuumasiseste kehade kaudu, mis sisaldavad suuri evolutsiooniliselt konserveerunud multiproteiini PcG komplekse, mille funktsioonid on kasvajarakkudes sageli kahjustatud. Need kompleksid vastutavad pikaajalise toime eest (läbi 10 kb, kromosoomide vahel) ja reguleerivad kehaplaani eest vastutavate HOX geenide klastrit.

Uusi antisenss-teraapia põhimõtteid saab välja töötada, võttes arvesse teadmisi spetsiifilisematest (kui histooni modifitseerivad DNA/valgu metüülimise inhibiitorid) kasvajavastastest epigenoomilistest ainetest, epigenoomse RNA vaigistamise aluspõhimõtteid ja väikeste RNA-de rolli kantserogeneesis.

Mikro-RNA onkoloogias

On teada, et kasvaja kasvu ja metastaaside suurenemisega võib kaasneda mõne miRNA-de suurenemine ja teiste üksikisikute/miRNA-komplektide ekspressiooni vähenemine (tabel 1). Mõnel neist võib olla põhjuslik roll onkogeneesis; ja isegi samad miRNA-d (nagu miR-21/-24) erinevates kasvajarakkudes võivad avaldada nii onkogeenseid kui ka supresseerivaid omadusi. Iga inimese pahaloomulise kasvaja tüüp on selgelt eristatav selle "miRNA sõrmejäljega" ja mõned miRNA-d võivad toimida onkogeenide, kasvaja supressoridena, rakkude migratsiooni, invasiooni ja metastaaside initsiaatoritena. Patoloogiliselt muutunud kudedes leitakse sageli vähenenud arv peamisi miRNA-sid, mis arvatavasti sisalduvad vähivastases kaitsesüsteemis. Onkogeneesis osalevad miRNA-d (miR-id) on moodustanud kontseptsiooni nn. "oncomirax": enam kui 1000 lümfoomi ja tahke vähi proovi enam kui 200 miRNA ekspressiooni analüüs on klassifitseerinud kasvajad edukalt alatüüpidesse vastavalt nende päritolule ja diferentseerumisastmele. MiRNA-de funktsioone ja rolli uuritakse edukalt, kasutades: anti-miR oligonukleotiide, mis on modifitseeritud (eluea pikendamiseks) 2'-O-metüül- ja 2'-O-metoksüetüülrühmades; samuti LNA oligonukleotiidid, milles riboosi hapnikuaatomid positsioonides 2 "ja 4" on ühendatud metüleensillaga.

(Tabel 1)……………….

Kasvaja	miRNA-d
Kopsuvähk	17-92 , let-7↓ , 124a↓ , 126 ↓ , 143 ↓ , 145 ↓ , 155 , 191 , 205 , 210
Rinnanäärmevähk	21 , 125b↓ , 145 ↓ , 155
Eesnäärmevähk	15a ↓ , 16-1 ↓ , 21 , 143 ↓ ,145 ↓
soolevähk	19a , 21 , 143 ↓ , 145 ↓
Pankrease vähk	21 , 103 , 107 , 155 v
munasarjavähk	210
Krooniline lümfotsütaarne leukeemia	15a ↓ , 16-1 ↓ , 16-2 , 23 b , 24-1 , 29 ↓ , 146 , 155 , 195 , 221 , 223 ↓

Tabel 1 .

miRNA-d, mille ekspressioon suureneb () või väheneb ( ↓ ) mõnede normaalsete kudedega võrreldes tavalisemate kasvajate puhul (vt ka ).

Usutakse, et miRNA geenide ekspressiooni, kadumise ja amplifikatsiooni reguleeriv roll enamiku kasvajate tekke, kasvu ja progresseerumise eelsoodumuses on märkimisväärne ning mutatsioonid miRNA/mRNA-sihtmärgi paarides on sünkroniseeritud. MiRNA-de ekspressiooniprofiili saab kasutada onkoloogias klassifitseerimiseks, diagnoosimiseks ja kliiniliseks prognoosimiseks. Muutused miRNA-de ekspressioonis võivad mõjutada rakutsüklit, raku ellujäämisprogrammi. MiRNA-de mutatsioonid tüvi- ja somaatilistes rakkudes (nagu ka polümorfsete sihtmärk-mRNA variantide valik) võivad kaasa aidata paljude (kui mitte kõigi) pahaloomuliste kasvajate kasvule, progresseerumisele ja patofüsioloogiale või isegi mängida nendes olulist rolli. MiRNA-de abil on võimalik apoptoosi korrigeerimine.

Lisaks üksikutele miRNA-dele leiti nende klastrid, mis toimivad onkogeenina, mis provotseerib katsehiirtel eelkõige vereloomekoevähi teket; Onkogeensete ja supressoromadustega miRNA-de geenid võivad paikneda samas klastris. MiRNA-de ekspressiooniprofiilide klasteranalüüs kasvajates võimaldab määrata selle päritolu (epiteel, vereloomeke jne) ja klassifitseerida sama koe erinevaid kasvajaid, millel on mitteidentsed transformatsioonimehhanismid. miRNA ekspressiooniprofiili saab läbi viia nano-/mikrokiipide abil; sellise klassifikatsiooni täpsus tehnoloogia väljatöötamisel (mis pole lihtne) osutub suuremaks kui mRNA profiilide kasutamisel. Mõned miRNA-d on seotud hematopoeetiliste rakkude (hiir, inimene) diferentseerumisega, käivitades vähirakkude progresseerumise. Inimese miRNA geenid paiknevad sageli nn. "haprad" saidid, piirkonnad, kus on ülekaalus deletsioonid/sisendused, punktikatkestused, translokatsioonid, transpositsioonid, onkogeneesis osalevad minimaalselt kustutatavad ja võimendatud heterokromatiini piirkonnad.

Angiogenees . MiRNA-de roll angiogeneesis on tõenäoliselt märkimisväärne. Mõne Myc-aktiveeritud inimese adenokartsinoomi angiogeneesi suurenemisega kaasnes mõnede miRNA-de ekspressioonimustri muutus, samas kui teiste miRNA-de geenide hävitamine põhjustas kasvaja kasvu nõrgenemise ja pärssimise. Kasvaja kasvuga kaasnesid mutatsioonid K-ras, Myc ja TP53 geenides, suurenenud angiogeense VEGF faktori tootmine ja Myc-ga seotud vaskularisatsiooni aste; samas kui antiangiogeensed tegurid Tsp1 ja CTGF olid miR-17-92 ja teiste klastritega seotud miRNA-de poolt alla surutud. Kasvaja angiogenees ja vaskularisatsioon suurenesid (eriti kolonotsüütides), kui kaks onkogeeni ekspresseerusid suuremal määral kui üks.

Antiangiogeense faktori LATS2, looma tsükliinist sõltuva kinaasi (CDK2; inimene/hiir) inhibiitori neutraliseerimine miRNA-dega-372/373 ("potentsiaalsed onkogeenid") stimuleeris munandikasvaja kasvu ilma p53 geeni kahjustamata.

Angiogeensete omaduste potentsiaalsed modulaatorid (in-vitro/in-vivo) on miR-221/222, mille sihtmärgid, c-Kit retseptorid (muud), on nabaväädi endoteeli venoossete HUVEC-rakkude jne angiogeneesifaktorid. Need miRNA-d ja c- Komplekt toimib osana keerulisest tsüklist, mis kontrollib endoteelirakkude võimet moodustada uusi kapillaare.

Krooniline lümfotsütaarne leukeemia (CLL). B-rakulise kroonilise lümfotsütaarse leukeemia (CLL) korral täheldatakse miR-15a/miR-16-1 (ja teiste) geenide ekspressiooni vähenemist inimese kromosoomi 13q14 piirkonnas, mis on kõige levinum struktuurne koht. anomaaliad (sealhulgas 30 kb piirkonna deletsioonid), kuigi genoom ekspresseeris sadu küpseid ja inimese-eelseid miRNA-sid. Mõlemad kasvajateraapias potentsiaalselt tõhusad miRNA-d sisaldasid anti-apoptootilise Bcl2 valgu antisenss-piirkondi, surusid alla selle üleekspressiooni, stimuleerisid apoptoosi, kuid puudusid peaaegu/täielikult kahes kolmandikus hulkuvatest CLL-rakkudest. Sekveneeritud miRNA-de sagedased mutatsioonid tüvi-/somaatilistes rakkudes tuvastati 11-l 75-st patsiendist (14,7%), kellel oli perekondlik eelsoodumus CLL-i tekkeks (pärimisviis teadmata), kuid mitte 160 tervel patsiendil. Need tähelepanekud viitavad miRNA-de otsesele funktsioonile leukemogeneesis. Praegu ei ole kõike teada miRNA-de geeniekspressioonitasemete (ja nende funktsioonide) ja teiste geenide vahelise seose kohta normaalsetes/kasvajarakkudes.

Dokument

Asjakohasus. Näonärvi funktsiooni rikkumine parotiidse süljenäärme operatsiooni ajal on üks kiireloomulisi probleeme ja selle määrab nii haiguse levimus kui ka märkimisväärne esinemissagedus.

Dawson Church - geenius teie geenides epigeneetiline meditsiin ja uus kavatsuste bioloogia www e - puzzle ru raamatukogu raamat www e - puzzle ru raamatukogu sisukord

Raamat

Eetika vaimsus onkoloogia hiv p garyaev* a enfi kokkuvõte

Dokument

See artikkel kajastab uut vaadet onkoloogia ja HIV-nakkuse probleemile lingvistilise lainegeneetika (LVG) ja essentsi kodeerimise teooria (ESC) valguses Venemaa ja teiste sotsiaal-kultuuriliste reaalsuste põhjal.

Onkoloogiauuringute keskus ja Anastasia Sergeevna Odintsova uued keemiaravi režiimid kaugelearenenud ja korduva emakakaelavähi raviks 14 01 12 – onkoloogia

Lõputöö

4.4. Uridinglükoronüültransferaasi isoensüümi geeni (UGT1A1) määramine emakakaelavähiga patsientide vereseerumis, kes said esmavaliku keemiaravi irinotekaani ja plaatina derivaatidega 105

Väikesed juuksenõela RNA-d või lühikese juuksenõela RNA-d (shRNA lühike juuksenõela RNA, väike juuksenõela RNA) on lühikesed RNA molekulid, mis moodustavad sekundaarstruktuuris tihedaid juuksenõelu. ShRNA-d saab kasutada ekspressiooni väljalülitamiseks ... ... Wikipedia

RNA polümeraas- replikatsiooniprotsessis olevast T. aquaticuse rakust. Mõned ensüümi elemendid muudetakse läbipaistvaks ning RNA ja DNA ahelad on selgemini nähtavad. Magneesiumioon (kollane) asub ensüümi aktiivses kohas. RNA polümeraas on ensüüm, mis viib läbi ... ... Wikipedia

RNA interferents- Väikeste juuksenõela RNA-de kohaletoimetamine, kasutades lentiviiruse vektorit ja RNA interferentsi mehhanismi imetajarakkudes RNA interferents (a ... Wikipedia

RNA geen Mittekodeeriv RNA (ncRNA) on RNA molekulid, mida ei transleerita valkudeks. Varem kasutatud sünonüümi väike RNA (smRNA, väike RNA) praegu ei kasutata, kuna mõned mittekodeerivad RNA-d võivad olla väga ... ... Wikipedia

Väike tuuma RNA- (snRNA, snRNA) RNA-de klass, mida leidub eukarüootsete rakkude tuumas. Neid transkribeerib RNA polümeraas II või RNA polümeraas III ja nad osalevad sellistes olulistes protsessides nagu splaissimine (intronite eemaldamine ebaküpsest mRNA-st), reguleerimine ... Wikipedia

Väikesed nukleolaarsed RNA-d- (snoRNA, inglise keeles snoRNA) väikeste RNA-de klass, mis osalevad ribosomaalsete RNA-de, aga ka tRNA-de ja väikeste tuuma-RNAde keemilistes modifikatsioonides (metüülimine ja pseudouridüülimine). MeSH klassifikatsiooni järgi loetakse väikseid nukleolaarseid RNA-sid alarühmaks ... ... Wikipedia

väike tuuma (madala molekulmassiga tuuma) RNA- Suur rühm (105 106) väikeseid tuuma RNA-sid (100 300 nukleotiidi), mis on seotud heterogeense tuuma RNA-ga, on osa tuuma väikestest ribonukleoproteiini graanulitest; M.n.RNA on splaissimissüsteemi vajalik komponent ......

väikesed tsütoplasmaatilised RNA-d- Väikesed (100-300 nukleotiidi) RNA molekulid, mis paiknevad tsütoplasmas, sarnaselt väikese tuuma RNA-ga. [Arefjev V.A., Lisovenko L.A. Inglise vene sõnastik genetic terminid 1995 407s.] Teemad geneetika ET syrpssmall cytoplasmic ... ... Tehnilise tõlkija käsiraamat

väike tuuma RNA klass U- Valguga seotud väikeste (60 kuni 400 nukleotiidi) RNA molekulide rühm, mis moodustavad olulise osa splaissi sisust ja osalevad intronite väljalõikamise protsessis; 4-s viiest hästi uuritud Usn RNA U1, U2, U4 ja U5 tüübist 5 ... ... Tehnilise tõlkija käsiraamat

RNA biomarkerid- * RNA biomarkerid * RNA biomarkerid suur summa inimese transkriptid, mis ei kodeeri valgusünteesi (nsbRNA või npcRNA). Enamasti on väikesed (miRNA, snoRNA) ja pikad (antisenss-RNA, dsRNA jne) RNA molekulid ... ... Geneetika. entsüklopeediline sõnaraamat

Raamatud

• Ostke 1877 UAH eest (ainult Ukrainas)
• Kliiniline geneetika. Õpik (+CD), Bochkov Nikolai Pavlovitš, Puzõrev Valeri Pavlovitš, Smirnihhina Svetlana Anatoljevna. Kõik peatükid on üle vaadatud ja täiendatud seoses arstiteaduse ja -praktika arenguga. Peatükid multifaktoriaalsetest haigustest, pärilike haiguste ennetamisest, ravist,…