Кратко: микроРНК (miRNA) — это короткие некодирующие РНК, которые посттранскрипционно регулируют экспрессию генов главным образом через комплементарное связывание с мРНК, приводя к репрессии трансляции и/или деградации мРНК.
Биогенез (кратко):
- транскрипция в pri‑miRNA (полилонг); процессинг Drosha → pre‑miRNA (~$\sim 70$ нуклеотидов);
- экспорт в цитоплазму (Exportin‑5) и обработка Dicer → дуэтная молекула ~$\sim 22$ нуклеотидов (микроРНК);
- загрузка в RISC (Argonaute) — одна нить функциональна.
Механизмы посттранскрипционной регуляции:
- связывание через «seed» регион ($2\text{-}8$ нуклеотидов 5'‑конца miRNA) с 3'UTR (реже CDS/5'UTR) мРНК;
- при частичной комплементарности — репрессия трансляции + индуцированная деденелизация и декэпирование → деградация мРНК;
- при почти полной комплементарности — эндонуклеолитическое расщепление (реже у животных);
- итоговые эффекты: уменьшение белкового уровня и/или снижение стабильности мРНК.
Функциональный охват:
- miRNA регулируют широкие биологические программы: развитие, дифференцировку, апоптоз, пролiferацию, иммунный ответ, стресс‑реакции;
- оценивается, что miRNA контролируют экспрессию приблизительно $\sim 60\%$ человеческих генов.
Клиническая значимость — примеры:
- онкология: miR‑21 — онкомиР, часто ↑ в разных опухолях; miR‑34 — опухолевый супрессор, регулируется p53 (клинические попытки заместительной терапии, напр. MRX34 — эмпирический пример, клинические испытания были прерваны по безопасности);
- инфекционные болезни: miR‑122 — печени‑специфичная miRNA, необходима для репликации HCV; антисмысловые олигонуклеотиды (miravirsen) снижали вирусную нагрузку в клинических испытаниях;
- кардиология: циркулирующие miR‑1, miR‑133, miR‑208 повышаются при инфаркте миокарда — потенциальные биомаркеры;
- иммунология/воспаление: miR‑155 участвует в активации иммунных клеток и связана с лимфомами и аутоиммунными заболеваниями;
- диагностические приложения: стабильные циркулирующие miRNA в плазме/СМЖ используются как небные маркеры для рака, нейродегенерации, кардиальных заболеваний.
Терапевтические подходы (кратко):
- антимиРы/антогомиры (antisense oligos) для ингибирования избыточных miRNA;
- miRNA‑мимики для восстановления дефицитных miRNA;
- проблемы: таргетированная доставка, офф‑таргетные эффекты, иммунная реакция.
Вывод: miRNA — ключевые посттранскрипционные регуляторы с широким биологическим и клиническим значением: они служат как мишенями и как биомаркерами в терапии и диагностике ряда заболеваний.