Посещений:
Мишени для микроРНК

Identification of Drosophila MicroRNA Targets
A. Stark, J.Brennecke, R.B.Brussell, S.M.Cohen
PLoS Biol. V.1. № 3. С. 397-409 2003

MicroRNAs (miRNAs) небольшие РНК, обычно в 21-23 нуклеотида, которые управляют посттранскрипционной регуляцией генной экспрессии путём связывания мРНК. Функция известна лишь для 4-х miRNA у животных, частично из-за трудностей идентификации мутаций в таких малых генах.
Известны 2 способа miRNA-управляемого ингибирования мишеней. Некоторые малые молекулы РНК м. вызвать деградацию своих мРНК-мишеней или блокировать их трансляцию в зависимости от степени комплементарности последовательностей miRNA-мишень. РНК-мишени, содержащие последовательности с точной комплементарностью к miRNA (или к добавляемым short interfering RNA [siRNA]) расщепляются с помощью рибонуклеазы RNA-induced silencing complex (RISC). Эндогенные RISC растений регулируют РНК-мишени с помощью RNA interference (RNAi), используя комплементарность точных или почти точных сайтов-мишеней. Мишени для miRNAs растений идентифицированы. Однако, используемый там подход не годится для выявления мишеней для известных miRNAs у животных. Животные miRNAs спариваются неточно со своими мишенями и контролируют трансляцию.
Известные животные miRNAs lin4 нацелена на lin14 и lin28, let-7 нацелена на lin41 и lin-57/hbl-1, а bantam нацелена на hid. Эти три miRNAs-мишень дуплекса содержат неправильные спаривания, пробелы и G:U пары оснований в разных положениях. Самым длинным непрерывным участком спаривания был участок в 8-10 пар нуклеотидов. Поэтому трудно идентифицировать мишени, анализируя геном, т.к. очень много ложно-позитивных подобных последовательностей. Представлен метод скрининга мишеней для miRNAs у дрозофилы, который идентифицировал все уже извсетные мишени и успешно выявил новые мишени для miR-7 и mir-2, 3 из которых были проверены экспериментально.
Полные таблицы предсказаний сайтов мишеней представлены в разделе Dataset S1 и по адресу www.miRNA.embl.de. Таблицы содержат метки для идентификации сайтов, которые являются общими. Мы рекомендуем использовать эти метки для просеивания предположений, но они м. и пропускать действительные мишени. См. отфильтрованные таблицы со 100 предсказаниями.
Присутствие законсервированных сайтов в геномах D. melanogaster, D. pseudoobscura и Anopheles повышает точность предсказаний, как в случае miR-7 сайтов в hairy и Tom. Также dpld гомолог let-7 у дрозофилы соединяется с lin-41. Мы получили высокий уровень доверия, что кластер энзимов боковых веточек пути деградации аминокислот действительно является мишенью для miR-277. Др. выдающимся кандидатом для miR-9a является мишень Lyra. Lyra содержит два предполагаемых miR-9a сайта. Интересно, что мутации, затргивающие Lyra 3' UTR вызывает доминантный фенотип и увеличивает уровни белка Lyra, это указывает на то, что Lyra является предметом трансляционной регуляции. miR-9 является прекрасным кандидатом на осуществление этой регуляции. Многие др. пары miRNAs-мишень были идентифицированы с сайтами сходно качества (сюда входят и 4 законсервированных сайта для miR-309 в Est65a).
В затруднительных случаях отличия функциональных сайтов от ложно позитивных в случае их присутствия лишь в двух геномах мы использовали кластрирование родственных генов для идентификации реальных мишеней. Гены reaper, grim и sickle были оценены как мишени для miR-2. Отметим, что рецептор Netrin, unc-5, и Netrin-A оценены как второй и четвёртый среди предполагаемых мишеней miR-288. Выявляется обилие транскрипционных факторов среди предполагаемых мишеней для miR-9, miR-279 и miR-286, для которых не были идентифицированы ортологи UTRs у Anopheles.
Полученные результаты говорят о том, что предсказание одиночного сайта-мишени не м.б. принято как доказательство регуляции транскрипта с помощью miRNAs без экспериментальной проверки. Напр., хотя ни один из сайтов bantam не является достоверным в отдельности, он становится достоверным при комбинировании. 3' UTRs с множественными сайтами предполагаемых мишеней являются скорее всего ценными мишенями для регуляции с помощью miRNAs, особенно если их лучший из сайтов оценивается высоко в списке предсказываемых мишеней.
Однако, одиночные мишени для miRNA также м. обеспечивать регуляцию in vivo. У C.elegans lin-4 miRNAs, по-видимому, регулирует свою мишень lin-28 с помощью одиночного сайта. Нами получены доказательства, что miR-2 семейство miRNAs м. регулировать экспрессию трансгенов, содержащих 3' UTRs из генов reaper и grim, которые имеют по одному сайту-мишени, также как и sickle 3' UTR, содержащего два предполагаемых сайта-мишени. Сходным образом miR-7 м. регулировать экспрессию трансгенов, содержащих HLHm3, m4, hairy 3' UTRs, имеющие по одному предполагаемому сайту-мишени. Не исключена возможность, что один сайт м. б. предназначен для одной miRNA и независимый сайт-мишень для др. miRNA на том же UTR. Наши данные подтверждают, что многие 3' UTRs содержат сайты связывания для более чем одной miRNA.

Схемы метаболических путей
Сайт создан в системе uCoz