Genetica umana - ncRNA - Appunti

RNA interference

(2)• dsRNAs are cleaved into 21-23 nt segments (“small interfering RNAs”, or siRNAs) by an enzyme called Dicer

(3)• siRNAs are incorporated into RNA-induced silencing complex (RISC)

(4)• Guided by base complementarity of the siRNA, the RISC targets mRNA for degradation

Micro RNA (miRNA)

• Gene expression regulation

• Created by similar process to siRNA

• Generally prevents binding of ribosome

Cosa sono i miRNA

• Sono piccoli RNA non codificanti costituiti da circa 22 nucleotidi

• La loro scoperta risale al 1993

• Il primo mi-RNA fu identificato nel nematode C.elegans

• Successivamente furono ritrovati sia nelle piante che negli animali

• Oggi si ritiene che il numero complessivo di geni codificanti per mi-RNA rappresenti circa lo 0.5-1% del numero di geni codificanti per proteine

Funzione

• Agiscono a livello post-trascrizionale

• Inibiscono la traduzione dei propri bersagli

Biogenesi• Generalmente i geni codificanti per miRNA sono trascritti nel nucleo dalla RNA-polimerasi II che dà vita a lunghi trascritti, i pri-miRNA, che presentano il cap e la poliadenilazione• Questi ultimi vengono processati da un’RNasiIII, Drosha, e dal suo cofattore, Pasha• Si ottengono così trascritti di circa 70 nucleotidi, detti pre-miRNA• Successivamente le proteine RAN-GTP ed exportin 5 trasportano i pre-miRNA dal nucleo al citoplasma, dove un’altra RNasi III, Dicer, li processa per generare molecole di RNA duplex di circa 22 nucleotidi, detti miRNA:miRNA*• Queste molecole vengono, poi, caricate nel complesso miRISC (miRNA-associated multiprotein RNA-induced silencing complex)• I miRNA maturi a singolo filamento vengono poi mantenuti all’interno del complesso

Meccanismo d’azione• I miRNA possono avere due modi diversi d’agire a seconda della complementarietà che vi è tra il miRNA e il suo

target1.Complementarità imperfetta

• I miRNA bloccano l'espressione dei loro geni target a livello post-trascrizionale
• Per inibire la traduzione, legano solitamente le regioni non tradotte al 3' (3' UTR), per le quali presentano omologia

2.Complementarità perfetta

• I miRNA che legano i loro RNA bersaglio con complementarietà perfetta inducono il taglio del bersaglio che, quindi, non può più essere tradotto
• In questo caso i miRNA trovano la loro regione di omologia o nell'ORF (open reading frame) o nella sequenza codificante

e miRNA

• GLI siRNA rappresentano un'altra classe di piccoli RNA non codificanti
• Gli siRNA e i miRNA, pur presentando numerose analogie in termini di struttura e biogenesi, svolgono funzioni essenzialmente diverse
• Gli siRNA agiscono principalmente determinando la degradazione del mRNA bersaglio attraverso un meccanismo definito RNA interference (RNAi)
• Molecole di siRNA si

• RNAi perciò rappresenta un sistema di difesa control'invasione di elementi genetici estranei e di conservazione della stabilità del genoma
• siRNA agiscono solo per complementarietà perfetta per cui ogni siRNA può avere un unico mRNA bersaglio
• Diversamente, i miRNA costituiscono una numerosa classe di geni endogeni filogeneticamente conservati, la cui funzione è di inibire l'espressione genica principalmente attraverso l'inibizione della traduzione
• Ogni miRNA, per il suo caratteristico meccanismo d'azione può avere più di un mRNA bersaglio
• L'espressione temporale e tessuto-specifica di miRNA suggerisce che i miRNA svolgono un importante ruolo in svariati processi biologici, quali sviluppo e differenziazione cellulari.

alcuni possono avere una funzione oncogena ed altri oncosoppressoria

Quindi i miRNA regolano la trascrizione avvalendosi delle stesse vie enzimatiche dell'interferenza dell'RNA.