RNA

Il blocco rappresenta il multiallineamento, gli archi collegano le basi che

poi si legano.

Esistono diverse tecniche per predire la struttura sec dell rna. Tra

cui i metodi basati sulla stabilità termodinamica, + l rna è stabile è è

probabile quella configuraz. MFOLD e ViennaRNA basati sulla

covarianza. Una tecnica che unisce considerazioni su termodinamica e

covarianza. Ecc.

Per gene si intende tutto ciò che può essere trascritto, sia che sia

codificante e che porti ad rna espressi sia che sia non codificante e che

porti ad rna regolatori.

Grazie al progetto ENCODE si sono raccolte info sui trascritti di rna. Un

alta % del genoma viene trascritta. Ogni gene possiede una

decina di isoforme provenienti dallo slicing alternativo. I

trascritti codificanti si trovano tendenzialmente nel citosol

mentre quelli non codificanti rimangono nel nucleo. Esistono

trascritti interconnessi ovvero trascritti dentro altri trascritti in modo

da sovrapporsi.

Esistono tante categorie di rna non codificanti con funzioni

specifiche, tra cui tRNA rRNA miRNA (microRNA) e lncRNA (long

noncondingRNA).

I lncRNA hanno + di 200 bp. Sono RNA antisenso. Sono soggetti a

splicing. Sono spesso intergenici. Sono altamente cellulo-specifici.

I miRNA sono quelli +studiati. I miRNA maturi possiedono una ventina

di basi e provengono da miRNA +lunghi di una settantina di basi.

Foldano a formare strutture a stem loop. Sono inibitori della sintesi

di una proteina.

I miRNA hanno una forma tipica che presenta un ansa centrale

dove le basi non si legano al substrato e due porzioni laterali che

si legano al substrato per riconoscimento per complementarietà.

Così può inibire la trascrizione o la traduzione dove si legano all

mrna impedendo la sintesi proteica e portandolo alla

degradazione.

Il premio Nobel per la Medicina nel 2024 è andato ad Ambros e Ruvkun,

che scoprirono il ruolo dell miRNA non solo in fase trascrizionale ma

anche post-trascrizionale durante la traduzione. Ha un ruolo sia nei

meccanismi fisiologici che patologici. E’ un tipo di regolazione

presente non solo nell uomo ma in tutti gli organismi

multicellulari.

Si tratta di un meccanismo che riguarda moltissimi geni:

Ciascun miRNA agisce su tanti geni target diversi e un gene può

essere target di + miRNA.

Database per miRNA: miRBase

Il sito di leg per il miRNA si trova sul 3’UTR dell mRNA del gene

target.

I miRNA possono avere 3 configurazioni diverse a seconda dei

leg instaurati sul sito target. La configuraz 5’ dominante canonica

quella 3’ compensatoria hanno l ansa semicircolare centrale e due

bracci dritti all estremità, mentre quella 5’ dominante seed ha un

braccio dritto a un estremità e una divaricazione all altra estremità.

I geni target dei miRNA generalmente hanno 3’UTR + lunghe e in

maggior numero, mentre i geni antitarget cioè non soggetti ai miRNA

hanno 3’UTR +corte e -numerose.

I geni target sono quelli legati allo sviluppo e specializzazione della

cellula, che definiscono il tipo cellulare. I geni antitarget sono collegati

a processi basali es componenti necessari per la sintesi proteica.

Esistono diverse metodologie per capire se un gene è un target di

miRNA:

Posso imporre che ci sia un match perfetto tra target e miRNA

 nella regione seed ovvero le posizioni 2-7 della seq prim del

mirna che sono quelle che riconoscono il target, ma questo limita la

lista e non include i possibili match imperfetti

Si può fare una valutazione termodinamica del legame target-

 mirna osservando l energia di leg per capire se è sufficientemente

stabile

Posso guardare l accessibilità del mirna al target, se il mirna

 non riesce a raggiungerlo non può agire

Posso valutare la coespressione tra mirna e target alla ricerca

 di una anti-correlazione

Posso vedere se la seq è altamente conservata nelle diverse

 specie, ciò significa che quel mirna è impo, anche se esistono seq

impo specie-specifiche

Tabella che racchiude le interfacce web che fanno predizione sui

possibili target associati ai mirna. Utilizzano alcune delle

proprietà precedentemente elencate. Hanno sensibilità e specifictà

diverse. Quindi l overlap tra i risultati di ognuno di questi metodi

è limitato.

Uno dei +usati è TargetScan. In input richiede la specie e il mirna e in

output dà la lista di possibili target.

La riga blu in alto è il gene, i blocchetti colorati sotto sono le posizioni dei

possibili siti di leg per i mirna.

Se ho bisogno di una predizione molto solida, posso andare a prendere

gli output di diversi predittori e tengo solo l intersezione. Detta

consensus prediction. Ottengo una lista ridotta ma +affidabile.

Un'altra risorsa è TarBase. L info riguarda coppie mirna target

verificate sperimentalmente, un sottoinsieme molto limitato di tutte

quelle ipotizzate.