MikroRNA-203

Allikas: Vikipeedia
MikroRNA-203 sekundaarstruktuur

MikroRNA-203 (miRNA-203, miR-203, microRNA-203) on lühike mitte-kodeeriv RNA molekul. MikroRNAde ülesanne on teiste geenide ekspressiooni reguleerimine.

Neil on selleks peamiselt kaks mehhanismi – märklaudgeeni mRNA translatsiooni maha surumine ning kompleksis valguga Argonaut võivad mikroRNAd ka vastava märklaudgeeni mRNA lagundada.[1][2]

MikroRNA-203 on nahaspetsiifiline ehk seda ekspresseeritakse tugevalt vaid keratinotsüütides. Keratinotsüüdid on põhiline rakutüüp epidermises. On leitud, et mikroRNA-203 on nahas üle 100 korra kõrgema ekspressioonitasemega kui üheski teises elundis. Veidi kõrgem on vastava mikroRNA tase ka elundites, kus esineb lameepiteeli, mis annab alust arvata, et mikroRNA-203 on seotud lameepiteeli kujunemisega. Kuna mikroRNA-203 on ainult naha keratinotsüütides, siis on põhjust eeldada, et sellel mikroRNAl on suur roll erinevates keratinotsüütide funktsioonides.[3]

MikroRNA-203 gradient eristab prolifereeruvatest eellasrakkudest lõplikult diferentseeruvad rakud ehk basaalsetes rakkudes on mikroRNA-203 tase madal, kuid mida rohkem rakud diferentseeruvad, seda kõrgemale mikroRNA-203 tase jõuab. Normaalsetes tingimustes suurendab mikroRNA-203 epidermi diferentseerumist, vähendab prolifereerumist ja soodustab rakutsüklist väljumist.[4]

Nagu paljude teiste mikroRNAde puhul, on ka mikroRNA-203 ekspressiooni deregulatsioon seotud mitmete haigusnähtudega, nt psoriaas[3], reumatoidartriit[5] ja vähi teke[6].

Sissejuhatus[muuda | muuda lähteteksti]

MikroRNAd on lühikesed (20–22 nt) endogeensed mittekodeerivad RNA molekulid[2], mis reguleerivad neile vastavate märklaudgeenide mRNAde taset paardudes mRNA 3’ UTR-ga. See omakorda mõjutab mRNA stabiilsust[7], vaigistamist või degradeerumist[1]. MikroRNAd on olulised regulaatorid enamikus rakuprotsessides, näiteks prolifereerumises, arengus, diferentseerumises ja apoptoosis.[2]

MikroRNAde biosüntees[muuda | muuda lähteteksti]

MikroRNAde geenid võivad olla teiste geenide sees (nt intronites) ning ka geenide vahel.[2] RNA polümeraasid transkribeerivad mikroRNAde geenidelt pri-miRNAsid.[7] Seejärel algavad post-transkriptsioonilised modifitseerimised:

  1. pri-miRNAsid töötlevad raku tuumas Drosha ja DGCR8, mille tagajärjel tekib 70–100 nt pikkune pre-miRNA;
  2. Eksportiin-5 transpordib pre-miRNA tuumast välja;
  3. Dicer lõikab pre-miRNA 18–25 nt pikkuseks kaheahelaliseks mikroRNAks.[2]

Juhtiv ahel pannakse RNA-indutseeritud vaigistamise kompleksi (RNA-induced silencing complex; RISC) ning seejärel on mikroRNA valmis oma märklaudgeeni mRNAga paarduma.[2] Teine ahel, mida kirjapanduna märgitakse tärniga, tavaliselt lagundatakse.[8]

Regulatsioon[muuda | muuda lähteteksti]

MikroRNA-203 regulatsioon diferentseerumises[muuda | muuda lähteteksti]

Sonkoly jt näitasid, et mikroRNA-203 endogeenne ekspressioon allub epiteelirakkudes proteiini kinaasi C rajale. Nad näitasid, et c-Jun surub mikroRNA-203 ekspressiooni alla, samas kui AP-1 transkriptsioonifaktorite kompleksi liige JUNB tõstab mikroRNA-203 taset. Kasvufaktorid (nt epidermaalse kasvu faktor) võivad samuti mikroRNA-203 ekspressiooni alla suruda.[9]

Lisaks on leitud, et mikroRNA-203 ekspressioon allub galectin-7-le, mis on beetagalaktosiide siduv valk ning samuti seotud keratinotsüütide diferentseerumisega. Galectin-7 soodustab diferentseerumist läbi JNK-mikroRNA-203-p63 signaaliraja. Täpsemalt – galectin-7 on seotud JNK-ga (c-Jun N-terminaalne kinaas, c-Jun N-terminal kinase) kaitstes seda ubikvitineerimise ja lagundamise eest. Kõrgem JNK tase aga aktiveerib mikroRNA-203 ekspresseerimise.[10]

MikroRNA-203 on ka väga oluline naha morfogeneesis. Seda mikroRNA-d on võimalik tuvastada ka loote nahas. Inimese mikroRNA-203 ilmub naha arengus hiljem võrreldes hiire ortoloogiga. Naha arengus on mikroRNA-203 ja tema märklaua p63 vahel kindlad seosed ja tasakaal. Ka SOCS3 on naha arengus oluline.[11]

MikroRNA-203 regulatsioon psoriaasis[muuda | muuda lähteteksti]

Psoriaatilistes laikudes on mikroRNA-203 tase kõrge. Bracke jt on näidanud, et mitmete põletikku soodustavate tsütokiinide kombinatsioonid (interleukiin (IL)-1a, IL-17A, IL-6 ja tuumori nekroosi faktor (TNF)-α) võivad mikroRNA-203 ekspressiooni indutseerida.[12] Sellest tulenevalt on SOCS3 (suppressor of cytokine signaling 3) tase, vastupidi, madal.[3] SOCS3 on aga inhibiitor STAT3-le.[3] STAT3 on transkriptsioonifaktor, mis aktiveerub tsütokiini IL-6 mõjul.[13] Kui SOCS3 tase on madal ning see ei inhibeeri piisavalt STAT3, infiltreeruvad immuunrakud nahka ning tekivadki psoriaatilised laigud.[3][13]

MikroRNA-203 regulatsioon reumatoidartriidis[muuda | muuda lähteteksti]

Stanczyk jt näitasid, et reumatoidartriidi sünoviaalsetes fibroblastides on mikroRNA-203 ekspressiooni tase kõrgem kui osteoartriidi sünoviaalsetes fibroblastides või tervete doonorite fibroblastides. MikroRNA-203 sunnitud üleekspressioon tõi kaasa MMP-1 ja IL-6 märkimisväärselt tõusnud tasemed. Seega võib öelda, et mikroRNA-203 ekspressiooni taseme tõus võib viia läbi NF-kappaB raja suurenenud MMP-1 ja IL-6 sekretsioonini. Need aga põhjustavad reumatoidartriiti.[5]

MikroRNA-203 regulatsioon kasvajates[muuda | muuda lähteteksti]

Kuna väga paljudes artiklites, mis on keskendunud kasvajatele, on näidatud mikroRNA-203 taseme muutust, võib väita, et mikroRNA-203 korrektne hulk on oluline vähi tekke ja arengu vältimiseks.[6][14][15][16]

Wellner jt näitasid, et mikroRNA-203 ja mikroRNA-200 perekonda kuuluvate epiteeli diferentseerumist soodustavate liikmete ekspressiooni surub alla ZEB1. Nad pakkusid välja, et ZEB1 seob epiteliaal-mesenhümaalse transitsiooni ning tüvirakkude säilimise selle abil, et ta surub alla tüvirakkude säilimist inhibeerivate mikroRNAde ekspressiooni. Seega soodustab ZEB1 mobiilsete migreeruvate tüvirakkude teket.[14]

Sonkoly jt näitasid hiire basaalrakk-kartsinoomi mudeli peal, et Hedgehog signaaliraja aktivatsioon võib viia mikroRNA-203 taseme languseni. Samuti näitasid nad, et mikroRNA-203 ekspressiooni surub mitmetes vähivormides alla c-Jun üleekspressioon. C-Jun on proto-onkogeen, mis on väga paljudest kasvajatüüpides dereguleeritud. Ka basaalrakk-kartsinoomis on c-jun üleekspressiooni kirjeldatud ning samas vähivormis on mikroRNA-203 üks tugevamini allasurutud mikroRNAsid.[15]

McKenna jt näitasid, et mikroRNA-203 ekspressioon sõltub p53-st ja nad seletasid, miks inimese papilloomiviirus 16 valgu E6 ekspressiooni tõttu on keratinotsüütide proliferatsiooni ning diferentseerumise tasakaal ja DNA kahjustuste vastused paigast ära.[16]

On leitud, et mikroRNA-203 tase on pankrease adenokartsinoomis kõrgem võrreldes kroonilise pankreatiidi ja normaalse pankreasega. Samas aga ei leitud seost mikroRNA-203 ekspressiooni ja pankrease adenokartsinoomi kliinilis-patoloogiliste faktoritega.[6]

Märklauad[muuda | muuda lähteteksti]

MikroRNAde märklaudgeenid on need geenid, mille pealt toodetud mRNAdega vastav mikroRNA seondub ning selle interaktsiooni tagajärjel vähendatakse märklaudgeeni mRNA taset ning ekspressiooni. Kindlasti on mikroRNA-203 mitmeid märklaudu, siin on toodud valik.

TP63[muuda | muuda lähteteksti]

Normaalsetes tingimustes suurendab mikroRNA-203 epidermise diferentseerumist, vähendab prolifereerumist ja soodustab rakutsüklist väljumist. Seda teeb ta TP63 ekspressiooni mahasurumise kaudu. TP63 on oluline epiteeli tüvirakkude säilitamisel. TP63 mikroRNA-203 konserveerunud märklaud ning seeläbi reguleerib mikroRNA-203 proliferatsiooni ja diferentseerumise tasakaalu.[4]

SOCS3[muuda | muuda lähteteksti]

MikroRNA-203 üheks konserveerunud märklauaks on SOCS3 (suppressor of cytokine signaling 3). See valk on seotud nii põletikuliste protsessidega kui ka keratinotsüütide proliferatsiooni ning diferentseerumisega.[3] On näidatud, et psoriaatilistes laikudes on mikroRNA-203 tase kõrge ning seetõttu SOCS3 tase, vastupidi, madal.[3] SOCS3 on aga inhibiitor STAT3-le.[3] STAT3 on transkriptsioonifaktor, mis aktiveerub tsütokiini IL-6 mõjul.[13] Kui SOCS3 tase on madal ning see ei inhibeeri piisavalt STAT3, infiltreeruvad immuunrakud nahka ning tekivadki psoriaatilised laigud.[3][13]

PLAA[muuda | muuda lähteteksti]

In silico analüüsid annavad alust arvata, et hiire PLAA (fosfolipaas A2 aktiveeriv valk, phospholipase A2 activating protein) geenil on 5 mikroRNA-203 poolt reguleeritud saiti PLAA mRNA 3' UTR osas. Seega võib eeldada, et ka PLAA on mikroRNA-203 märklaud.[17]

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. ↑ 1,0 1,1 D. P. Bartel (2013). "MicroRNA Target Recognition and Regulatory Functions". DOI:10.1016/j.cell.2009.01.002. {{cite journal}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend)
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 D. P. Bartel (2004). "MicroRNAs Genomics, Biogenesis, Mechanism, and Function". DOI:10.1016/S0092-8674(04)00045-5. {{cite journal}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend)
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 E. Sonkoly, T. Wei, P. C. J. Janson, A. Sääf, L. Lundeberg, M. Tengvall-Linder, G. Norstedt, H. Alenius, B. Homey, A. Scheynius, M. Ståhle ja A. Pivarcsi (2007). "MicroRNAs: Novel Regulators Involved in the Pathogenesis of Psoriasis?". DOI:10.1371/journal.pone.0000610. {{cite journal}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)
  4. ↑ 4,0 4,1 R. Yi, M. N. Poy, M. Stoffel ja E. Fuchs (2008). "A skin microRNA promotes differentiation by repressing 'stemness'". DOI:10.1038/nature06642. {{cite journal}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)
  5. ↑ 5,0 5,1 J. Stanczyk, C. Ospelt, E. Karouzakis, A. Filer, K. Raza, C. Kolling, R. Gay, C. D. Buckley, P. P. Tak, S. Gay ja D. Kyburz (2011). "Altered expression of microRNA-203 in rheumatoid arthritis synovial fibroblasts and its role in fibroblast activation". {{cite journal}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend); eiran teksti "10.1002/art.30115" (juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)
  6. ↑ 6,0 6,1 6,2 N. Ikenaga, K. Ohuchida, K. Mizumoto, J. Yu, T. Kayashima, H. Sakai, H. Fujita, K. Nakata ja M. Tanaka (2010). "MicroRNA-203 Expression as a New Prognostic Marker of Pancreatic Adenocarcinoma". DOI:10.1245/s10434-010-1188-8. PMID 2065264210.1038/nature06642. {{cite journal}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend); kontrolli parameetri |pmid= väärtust (juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)
  7. ↑ 7,0 7,1 E. Bostjancic, D. Glavac (2008). "Importance of microRNAs in skin morphogenesis and diseases". PMID 18853072. {{cite journal}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend)
  8. ↑ L. Guo ja Z. Lu (2010). "The Fate of miRNA* Strand through Evolutionary Analysis: Implication for Degradation As Merely Carrier Strand or Potential Regulatory Molecule?". DOI:10.1371/journal.pone.0011387. {{cite journal}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend)
  9. ↑ E. Sonkoly, T. Wei, E. Pavez Loriè, H. Suzuki, M. Kato, H. Törmä, M. Ståhle, A. Pivarcsi (2010). "Protein kinase C-dependent upregulation of miR-203 induces the differentiation of human keratinocytes". DOI:10.1038/jid.2009.294. {{cite journal}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)
  10. ↑ H.-L. Chen, P.-C. Chiang, C.-H. Lo, Y.-H. Lo, D. K. Hsu, H.-Y. Chen ja F.-T. Liu (2016). "Galectin-7 regulates keratinocyte proliferation and differentiation through JNK-miR-203-p63 signaling". DOI:10.1038/JID.2015.366. {{cite journal}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)
  11. ↑ T. Wei, K. Orfanidis, N. Xu, P. Janson, M. Ståhle, A. Pivarcsi ja E. Sonkoly (2010). "The expression of microRNA-203 during human skin morphogenesis". DOI:10.1111/j.1600-0625.2010.01118.x. {{cite journal}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)
  12. ↑ S. Bracke, E. Desmet, S. Guerrero-Aspizua, S. G. Tjabringa, J. Schalkwijk, M. Van Gele, M. Carretero ja J. Lambert (2013). "Identifying targets for topical RNAi therapeutics in psoriasis: assessment of a new in vitro psoriasis model". DOI:10.1007/s00403-013-1379-9. {{cite journal}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)
  13. ↑ 13,0 13,1 13,2 13,3 B. A. Croker, D. L. Krebs, J. G. Zhang, S. Wormald, T. A. Willson, E. G. Stanley, L. Robb, C. J. Greenhalgh, I. Förster, B. E. Clausen, N. A. Nicola, D. Metcalf, D. J. Hilton, A. W. Roberts ja W. S. Alexander (2003). "SOCS3 negatively regulates IL-6 signaling in vivo". DOI:10.1038/ni931. {{cite journal}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)
  14. ↑ 14,0 14,1 U. Wellner, J. Schubert, U. C. Burk, O. Schmalhofer, F. Zhu, A. Sonntag, B. Waldvogel, C. Vannier, D. Darling, A. zur Hausen, V. G. Brunton, J. Morton, O. Sansom, J. Schüler, M. P. Stemmler, C. Herzberger, U. Hopt, T. Keck, S. Brabletz, T. Brabletz (2009). "The EMT-activator ZEB1 promotes tumorigenicity by repressing stemness-inhibiting microRNAs". DOI:10.1038/ncb1998. {{cite journal}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)
  15. ↑ 15,0 15,1 E. Sonkoly, J. Lovén, N. Xu, F. Meisgen, T. Wei, P. Brodin, V. Jaks, M. Kasper, T. Shimokawa, M. Harada, J. Heilborn, M. A. Hedblad, A. Hippe, D. Grandér, B. Homey, P. G. Zaphiropoulos, M. Arsenian-Henriksson, M. Ståhle and A. Pivarcsi1 (2012). "MicroRNA-203 functions as a tumor suppressor in basal cell carcinoma". DOI:10.1038/oncsis.2012.3. {{cite journal}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)
  16. ↑ 16,0 16,1 D. J. McKenna, S. S. McDade, D. Patel, D. J. McCance (2010). "MicroRNA 203 expression in keratinocytes is dependent on regulation of p53 levels by E6". DOI:10.1128/JVI.00703-10. {{cite journal}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)
  17. ↑ Y. Sun, X.-Q. Li, P. Sahbaie, X.-Y. Shi, W.-W. Li, D.-Y. Liang ja J. D. Clark (2012). "miR-203 Regulates Nociceptive Sensitization after Incision by Controlling Phospholipase A2 Activating Protein Expression". DOI:10.1097/ALN.0b013e31826571aa. {{cite journal}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)
Pärit leheküljelt "https://et.wikipedia.org/w/index.php?title=MikroRNA-203&oldid=5931555"