Вікіпедія

мікроРНК-124

Ця стаття має кілька недоліків. Будь ласка, допоможіть удосконалити її або обговоріть ці проблеми на сторінці обговорення.


МікроРНК-124 (miR-124) — невелика некодуюча молекула РНК, яка була ідентифікована у дрозофіл (MI0000373), круглих червів (MI0000302), мишей (MI0000150) та людини (MI0000443). Ген мікроРНК-124 розташований на 8 хромосомі у короткому плечі. Зрілі ~21 нуклеотидні мікроРНК обробляються з шпильки ферментом Дайсер (Dicer) починаючи з 3'-кінця. Встановлено, що мікроРНК-124 є найбільш поширеною мікроРНК, яка експресується в нейронах. Експерименти з метою зміни експресії мікроРНК -124 у нервових клітинах не впливали на диференціацію.[1] Однак ці результати суперечливі, оскільки в інших звітах описана роль miR-124 під час диференціації нейронів.

Прогнозована вторинна структура із збереженням послідовності мікроРНК-124

МікроРНК (miРНК)-124 бере участь у посттранскрипційній регуляції експресії генів у багатоклітинних організмах, впливаючи як на стабільність, так і на трансляцію мРНК. МікроРНК транскрибуються РНК-полімеразою II як частина кепованих та поліаденильованих первинних транскриптів (pri-miRNA), які можуть кодувати білок або не кодувати. Первинний транскрипт розщеплюється ферментом DROSHA, утворюючи приблизно 70-нуклеотидний шпильковий попередник мікроРНК (пре-мікроРНК), який далі розщеплюється цитоплазматичною рибонуклеазою Дайсер необхідний для генерування зрілої мікроРНК та антисмислової мікроРНК (miRNA *). Зріла мікроРНК вбудовується в RISC, який розпізнає цільові мРНК через недосконале співпадіння пар основ з мікроРНК і найчастіше призводить до поступального гальмування або дестабілізації цільової мРНК.

miR-124 — це найпоширеніша міРНК у дорослому мозку, яка відіграє ключову роль у нейрогенезі.[2] І навпаки, епігенетичне мовчання трьох локусів miR-124 (miR-124-1 — miR-124-3) часто спостерігається не тільки при пухлинах головного мозку, але й при ряді інших видів раку,[3] таких як: рак товстої кишки, молочної залози та легенів, а також лейкемія та лімфома. Локуси miR-124 також гіперметилюються при передракових ураженнях. Мішені зрілої miR-124 включають 3'-нетранслюючу ділянку онкогену CDK6 (циклін-залежна кіназа 6). Епігенетичне маскування miR-124 індукує активацію CDK6 і, як наслідок, фосфорилювання білка ретинобластоми, що призводить до прискорення росту клітин.

Участь мікроРНК-124 у нейрогенезі ред.

miR-124 специфічно експресується в ЦНС і є однією з найпоширеніших мікроРНК у мозку дорослого.[4] Під час нейрогенезу ця мікроРНК експресується на низькому рівні в клітинах-попередниках, і її експресія поступово збільшується і накопичується в диференціюючих та зрілих нейронах.[5] Патерн експересії miR-124 зберігається від нематод до людини; однак, схоже, він не бере масової участі у нейрогенезі C. elegans. Дана мікроРНК експресується лише в деяких сенсорних нейронах, де сприяє регуляції експресії генів у цьому типі клітин, але внеску у нейрогенез не показано. Загалом, було показано, що miR-124 сприяє диференціації клітин та інгібує клітинну проліферацію.

У ембріональному розвитку миші, miR-124 сприяє диференціюванню нейронів, залучаючи PTBP1, який є репресором альтернативного сплайсингу пре-мРНК.[6] Під час нейрогенезу у дорослих, miR-124 націлюється на Sox9, який є важливим фактором транскрипції та є причетним до специфікації гліальних клітин. Під час ембріонального нейрогенезу курчат miR-124 пригнічує функцію комплексу білка REST та фосфатази SCP1 (Small-C-terminal Phosphatase 1), які разом пригнічують гени пронейронів[en] у ненейрональних клітинах. Цікаво, що рівні експресії miR-124, а також miR-9[en] пригнічуються комплексом REST в ненейрональних клітинах, що запобігає диференціюванню нейронів. Під час нейрогенезу miR-124, націлюючись на SCP1, сприяє нейрогенезу. Це свідчить про те, що вісь miR-124 / REST-SCP1 відіграє вирішальну роль у визначенні долі нейронів.[7]

На відміну від цього, miR-124 виконує іншу роль під час розвитку очей у Xenopus, сприяючи проліферації клітин та пригнічуючи нейрогенез. На ранніх стадіях розвитку нейронів miR-124 пригнічує диференціацію, взаємодіючи з фактором транскрипції NeuroD1 (Neurogenic Differentiation 1).[8] Тобто miR-124 може виконувати різні функції на різних стадіях розвитку, посилюючи проліферацію та інгібуючи нейрогенез на початку нейрогенезу, і навпаки на пізніших стадіях.[9]

miR-124 у гліальних клітинах ред.

miR-124 за нормальних умов активно експресується в мікроглії, але відсутня у периферичних моноцитах та макрофагах. Було показано, що miR-124 є важливим промотором у контролі «спокійного» та «активованого» стану мікрогліальних клітин. Так, miR-124 негативно модулює транскрипційний фактор CEBPA і його мішень SPI1, що забезпечує «неактивний» (спокійний) стан мікроглії і відіграє роль в забезпеченні активації М2-фенотипу[en] при відповіді на нейрозапалення, що викликане ішемією або інфекцією.[10]

Взаємозв'язок кокаїну та miR-124 ред.

Дослідження показали, що miR-124 може виступати важелем впливу при модуляції змін, які настають унаслідок дії кокаїну. Вживання кокаїну супроводжувалося у тварин навчанням в поведінковому тесті надавання переваги певному місцю[en], а надмірна експресія miR-124 в прилеглому ядрі, що є ключовою областю винагороди мозку, призвела до послаблення умовнорефлекторного вибору.[11] Тоді як лікування кокаїном знижує регуляцію експресії miR-124 у клітинах нейробластоми.[12] Крім того, опубліковані дослідження вказують, що miR-124 регулює ключові гени, що беруть участь у роботі мозку, зокрема ті, що регулюють нейрогенез: Scp1 (білок синаптонемного комплексугени пронейронів[en] ), Baf53a (білок, залучений в епітеліально-мезенхімальному переході), Ptbp1, RhoG, Jagged1 і Sox9 19. Також повідомляється, що miR-124 регулює Nr3c1 та Gria4, які пов'язані з передачею сигналів глутамату та Bdnf та Drd3, гени, які безпосередньо пов'язані з індукованою кокаїном пластичністю.[11] Хоча ці дослідження ідентифікують кілька генів, регульованих miR-124, механізм, за допомогою якого miR-124 регулює молекулярні ефекти кокаїну, залишається в основному спекулятивним.[13]

Посилання ред.

Примітки ред.

  1. ↑ Cao, X.; Pfaff, S. L.; Gage, F. H. (1 березня 2007). A functional study of miR-124 in the developing neural tube. Genes & Development (англ.). Т. 21, № 5. с. 531—536. doi:10.1101/gad.1519207. ISSN 0890-9369. PMC 1820895. PMID 17344415. Процитовано 20 жовтня 2020.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  2. ↑ Cao, X.; Pfaff, S. L.; Gage, F. H. (1 березня 2007). A functional study of miR-124 in the developing neural tube. Genes & Development (англ.). Т. 21, № 5. с. 531—536. doi:10.1101/gad.1519207. ISSN 0890-9369. PMC 1820895. PMID 17344415. Процитовано 22 жовтня 2020.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  3. ↑ Lujambio, A.; Ropero, S.; Ballestar, E.; Fraga, M. F.; Cerrato, C.; Setien, F.; Casado, S.; Suarez-Gauthier, A.; Sanchez-Cespedes, M. (15 лютого 2007). Genetic Unmasking of an Epigenetically Silenced microRNA in Human Cancer Cells. Cancer Research (англ.). Т. 67, № 4. с. 1424—1429. doi:10.1158/0008-5472.CAN-06-4218. ISSN 0008-5472. Процитовано 22 жовтня 2020.
  4. ↑ Lagos-Quintana, Mariana; Rauhut, Reinhard; Yalcin, Abdullah; Meyer, Jutta; Lendeckel, Winfried; Tuschl, Thomas (2002-04). Identification of Tissue-Specific MicroRNAs from Mouse. Current Biology (англ.). Т. 12, № 9. с. 735—739. doi:10.1016/S0960-9822(02)00809-6. Архів оригіналу за 9 жовтня 2020. Процитовано 22 жовтня 2020.
  5. ↑ Deo, Monika; Yu, Jenn-Yah; Chung, Kwan-Ho; Tippens, Melissa; Turner, David L. (2006-09). Detection of mammalian microRNA expression by in situ hybridization with RNA oligonucleotides. Developmental Dynamics (англ.). Т. 235, № 9. с. 2538—2548. doi:10.1002/dvdy.20847. ISSN 1058-8388. Процитовано 22 жовтня 2020.
  6. ↑ Makeyev, Eugene V.; Zhang, Jiangwen; Carrasco, Monica A.; Maniatis, Tom (2007-08). The MicroRNA miR-124 Promotes Neuronal Differentiation by Triggering Brain-Specific Alternative Pre-mRNA Splicing. Molecular Cell (англ.). Т. 27, № 3. с. 435—448. doi:10.1016/j.molcel.2007.07.015. PMC 3139456. PMID 17679093. Архів оригіналу за 29 серпня 2020. Процитовано 22 жовтня 2020.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  7. ↑ Visvanathan, J.; Lee, S.; Lee, B.; Lee, J. W.; Lee, S.-K. (1 квітня 2007). The microRNA miR-124 antagonizes the anti-neural REST/SCP1 pathway during embryonic CNS development. Genes & Development (англ.). Т. 21, № 7. с. 744—749. doi:10.1101/gad.1519107. ISSN 0890-9369. PMC 1838526. PMID 17403776. Процитовано 22 жовтня 2020.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  8. ↑ Liu, K.; Liu, Y.; Mo, W.; Qiu, R.; Wang, X.; Wu, J. Y.; He, R. (1 квітня 2011). MiR-124 regulates early neurogenesis in the optic vesicle and forebrain, targeting NeuroD1. Nucleic Acids Research (англ.). Т. 39, № 7. с. 2869—2879. doi:10.1093/nar/gkq904. ISSN 0305-1048. PMC 3074159. PMID 21131276. Архів оригіналу за 29 березня 2022. Процитовано 22 жовтня 2020.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  9. ↑ Ristori, Emma; Nicoli, Stefania (2017). Comparative Functions of miRNAs in Embryonic Neurogenesis and Neuronal Network Formation. Essentials of Noncoding RNA in Neuroscience (англ.). Elsevier. с. 265—282. doi:10.1016/b978-0-12-804402-5.00015-7. ISBN 978-0-12-804402-5. Архів оригіналу за 20 червня 2022. Процитовано 22 жовтня 2020.
  10. ↑ Ponomarev, Eugene D.; Veremeyko, Tatiana; Weiner, Howard L. (2013-01). MicroRNAs are universal regulators of differentiation, activation, and polarization of microglia and macrophages in normal and diseased CNS. Glia (англ.). Т. 61, № 1. с. 91—103. doi:10.1002/glia.22363. PMC 3434289. PMID 22653784. Процитовано 22 жовтня 2020.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  11. ↑ а б Chandrasekar, Vijay; Dreyer, Jean-Luc (2011-05). Regulation of MiR-124, Let-7d, and MiR-181a in the Accumbens Affects the Expression, Extinction, and Reinstatement of Cocaine-Induced Conditioned Place Preference. Neuropsychopharmacology (англ.). Т. 36, № 6. с. 1149—1164. doi:10.1038/npp.2010.250. ISSN 0893-133X. PMC 3079833. PMID 21307844. Архів оригіналу за 3 березня 2022. Процитовано 22 жовтня 2020.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  12. ↑ Cabana-Domínguez, Judit; Arenas, Concepció; Cormand, Bru; Fernàndez-Castillo, Noèlia (2018-12). MiR-9, miR-153 and miR-124 are down-regulated by acute exposure to cocaine in a dopaminergic cell model and may contribute to cocaine dependence. Translational Psychiatry (англ.). Т. 8, № 1. с. 173. doi:10.1038/s41398-018-0224-5. ISSN 2158-3188. PMC 6117282. PMID 30166527. Архів оригіналу за 23 травня 2022. Процитовано 22 жовтня 2020.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  13. ↑ Dash, Sabyasachi; Balasubramaniam, Muthukumar; Martínez-Rivera, Freddyson J.; Godino, Arthur; Peck, Emily G.; Patnaik, Srinivas; Suar, Mrutyunjay; Calipari, Erin S.; Nestler, Eric J. (2020-12). Cocaine-regulated microRNA miR-124 controls poly (ADP-ribose) polymerase-1 expression in neuronal cells. Scientific Reports (англ.). Т. 10, № 1. с. 11197. doi:10.1038/s41598-020-68144-6. ISSN 2045-2322. PMC 7343862. PMID 32641757. Архів оригіналу за 10 березня 2022. Процитовано 22 жовтня 2020.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=МікроРНК-124&oldid=40913467