A miRNS hogyan alakul ki?

Eukarióta sejtekben többféle módon jöhetnek létre. Mint minden RNS-t, ezeket is meghatározott DNS szakaszok kódolják. Ezek olyan szabályozó DNS szakaszok, amelyeket átírva megkapjuk ezeket a kisméretű RNS szakaszokat, melyek valamely sejtfolyamatot szabályozásáért felelősek. A miRNS-eket kódoló DNS szakaszok transzkripcióját többnyire az RNS polimeráz II-es holoenzim végzi, azonban előfordulnak RNS polimeráz III-assal átírt miRNS gének is.

Az így létrejött elő-miRNSek (pre-miRNS) egyszálúak, azonban tartalmaznak egy ún. inverted repeatet. Ezt úgy kaphatjuk meg, hogy megfogunk egy szakaszt, lemásoljuk, és tükrözzük (azaz invertáljuk), majd behelyezzük az eredeti szakasz mellé. Így az egyszálú RNS visszahajlik saját magára, és az eredeti szakasz ezzel a lemásolt és megfordított szakasszal bázispárosodik. Az RNS ezen formáját hívjuk hajtű-RNSnek (hairpin RNA). Egy Drosha nevű endonukleáz enzim ekkor levágja az elő-miRNS elejét és végét, azokat a szakaszokat, amelyek nem részei az inverted repeatnek, így nem is hajlanak vissza és alkotják a miRNS kétszálú "hairpin" részét. Ezek mindeddig a sejtmagban játszódtak le, azonban ekkor az elő-miRNS kitranszportálódik a citoplazmába. Itt egy Dicer nevű szintén endonukleáz enzim levágja a hajtű hurkát (a kanyart, amely összeköti a két bázispárosodó szakaszt), így létrejön egy teljes mértékben kétszálú RNS. Ennek a 3'->5' irányú szálát fogja felkapni egy enzimkomplex, amelyik megkeresi ennek az egyszálú, immár miRNS-nek hívott szálnak a komplementerét, és elpusztítja azt. Ezt az enzimkomplexet hívják RISC-nek (RNA induced silencing complex). Ezek az miRNS szakaszok olyan 15-25 bázispár hosszúságúak.

miRNS-ek létrejöhetnek úgy is, hogy egy alapból fehérjekódoló mRNS intronja tartalmaz miRNS szakaszt, és így inverted repeatet, ami a splicing során kivágódik, és bekapcsolódik a feljebb vázolt folyamatba.

Nagyon hasonlóak az siRNSek is (small interfering RNA), annyi a különbség, hogy ezek hosszú kétszálú RNS-ként lépnek be a folyamatba, amelyet rögtön a Dicer vág össze rövid kétszálú miRNS-ekké. Ezeket az siRNS-eket használják a biotechnológiában, hogy külsőleg bizonyos géneket kapcsoljanak ki (RNAi - RNA interference).

Mivel szabályozó szerepük van, a microRNS-ek akkor jönnek létre, amikor szükség van az általuk szabályozott fehérje kifejeződésének a megakadályozására. Sejtosztódáskor különösen nagy a szerepük, és embriogenezis során, pl. mint anyai faktorok, melyek meghatározzák a létrejövő embrió testirányait.

Itt egy remek ábra minderről:

[link]