Три новых исследования показали, что смысловые и антисмысловиые microRNAs (miRNAs) могут генерироваться с помощью транскрипции с одного и того же шпилечного локуса в противоположных направлениях, указывая на более существенное функциональное разнообразие этих молекул, чем предполагалось ранее.

У плодовых мушек локус iab-4 кодирует miRNA (miR-iab-4), которая как сообщалось оказывает регуляторные эффекты на соседние homeobox (Hox) гены. Напр., предыдущие исследования показали, что эта miRNA непосредственно репрессирует Hox ген Ultrabithorax (Ubx). Три новых исследования - которые использовали различные комбинации биоинформационных, молекулярных и генетических методов - приводят к выводу, что вторая новая miRNA продуцируется с помощью антисмысловой транскрипции iab-4. Во время эмбрионального развития, по крайней мере, обе экспрессируются в не перекрывающихся пространственных доменах.

Stark и др., and Tyler и др. показали, что - подобно mir-iab-4 - антисмысловые miRNA (которые известны как mir-iab4AS или mir-iab-8) высоко консервативны, а функциональные сайты мишени находятся в соседних Hox генах. Более того, эктопическая экспрессия антисмысловой miRNA вызывает драматические эффекты развития, которые согласуются с дерегуляцией Hox мишеней. Доказательства эндогенной потребности в двух miRNAs получены в исследовании Bender. Он показал генетически, что потеря экспрессии mir-iab4AS/mir-iab-8 вызывает стерильность и что обе miRNAs необходимы для нормальной экспрессии Ubx, хотя возникающие в результате изменения онтогенетических фенотипов незначительны.

Идентификация этих смысловых и антисмысловых miRNA компонентов делает более сложным знаменитый комплекс Hox регуляторной сети, точный контроль которого необходим для нормального развития животных. Эти исследования открывают некоторые интригующие возможности, имеющие отношение к тому, как такие пары miRNAs могут участвовать в продукции тонко регулируемых паттернов экспрессии генов. Напр., Stark с коллегами предполагают, что кодирование miRNAs с противоположных нитей одного и того же локуса делают возможным потенциальный механизм генерации тонко регулируемых, не-перекрывающихся доменов экспрессии miRNA, как это наблюдается в случае членов mir-iab4 и mir-iab4AS/mir-iab-8. Правильно это или нет, но тот факт, что два члена такой пары иметь перекрывающиеся, но самостоятельные мишени, создает возможность для замысловатых регуляторных взаимоотношений между miRNAs и генами, чь. экспрессию они модулируют.

Два из этих исследований (Stark et al. and Tyler et al.) полагают, что этот феномен не ограничен Hox локусами - они идентифицировали значительно больше потенциальных и подтвержденных смысловых-антисмысловых пар miRNA как у мух. так и у млекопитающих. Выяснение их биологических ролей может явиться важной ступенью в направлении полного понимания сложности генной регуляции с помощью miRNAs.