MicroARN (miARN): función, estructura y pasos

Papel en los seres vivos

Se ha descubierto que los microARN juegan un papel en muchos procesos en las células vivas, incluida la función del sistema inmunológico, el metabolismo, la muerte celular y la división celular, el desarrollo neurológico y estados patológicos como el cáncer y la diabetes. Los microARN no solo se encuentran en las células humanas, sino que se conservan ampliamente en todas las especies de todos los seres vivos, desde las plantas hasta los gusanos. Esta conservación indica un papel importante para los miARN en el desarrollo de los seres vivos.

Veamos algunos ejemplos que son especialmente relevantes para los humanos. El cáncer es una enfermedad causada por el crecimiento celular descontrolado. En esta condición, nuestras propias células se vuelven contra nosotros, dividiéndose sin control y desplazando a las células sanas. Millones de personas se ven afectadas por el cáncer y, en consecuencia, se han realizado muchas investigaciones para encontrar tratamientos. Una vía es la manipulación de miARN.

Se ha demostrado que los microARN están desregulados durante el cáncer. Los cambios en la cantidad de miARN presentes a través de la transcripción, la pérdida de genes de miARN, la maquinaria necesaria para procesar miARN o los cambios en la estructura genética en sí se han relacionado con el crecimiento y desarrollo del cáncer. Actualmente, los investigadores están investigando qué tipos de transcripción de miARN cambian durante el cáncer y están buscando formas terapéuticas de tratar el cáncer utilizando miARN.

Estructura de los microARN

Entonces, ¿cómo se ven los miARN de todos modos? Como la mayoría de las otras moléculas de ARN, comienzan en una forma más grande. Los microARN son interesantes porque su transcripción original generalmente está incrustada en el intrón, o porciones no codificantes, de la molécula de ARNm que finalmente regulan. A medida que se transcribe el intrón, las enzimas Drosha y Pasha lo procesan aún más en el núcleo para formar pequeñas estructuras de tallo-bucle . Estas estructuras parecen una molécula de ARNm plegada sobre sí misma, unida por apareamiento de bases. La estructura de tallo-bucle luego se envía fuera del núcleo al citoplasma.

En el citoplasma, la estructura de tallo-bucle se somete a un procesamiento adicional por la enzima Dicer . Esta enzima corta la estructura de tallo-bucle, revelando el producto final, el microARN de 20-25 nucleótidos.

Pasos para la regulación genética

Entonces, ahora que la célula tiene un miARN completamente formado, ¿cómo hace su trabajo en la célula para regular negativamente la expresión génica? Los microARN no pueden controlar la expresión génica por sí mismos. Sino que trabajan con otro complejo de ARN y proteína llamado complejo de silenciamiento inducido por ARN (RISC) .

El procesamiento de microARN comienza en el núcleo con las enzimas Drosha y Pasha y continúa hasta que el miARN se ensambla con el complejo RISC.

Las proteínas dentro de RISC ayudan a localizar las transcripciones de ARNm que son complementarias al miARN. Luego, las proteínas llamadas argonautes dentro del complejo RISC impiden la traducción del ARNm o lo descomponen, degradando la transcripción por completo. En cualquier caso, el resultado final es la reducción de la traducción del gen diana.

Resumen de la lección

Los microARN (miARN) son pequeñas piezas de ARN no codificantes de aproximadamente 20-25 nucleótidos de longitud. Su función es disminuir la expresión génica de las transcripciones diana mediante la represión o degradación traslacional. Están involucrados en muchos procesos importantes en los seres vivos, como la función del sistema inmunológico, el desarrollo neurológico, el metabolismo y enfermedades como el cáncer y la diabetes. Los microARN se construyen a partir de transcripciones de ARN más largas por las enzimas Drosha y Pasha. A continuación, la enzima Dicer corta las estructuras de tallo-bucle . En el citoplasma, los miARN se unen a RISC , una colección de proteínas y ARN que actúa para silenciar los genes diana.