микроРНК 21 также известный как hsa-mir-21 или же miRNA21 это млекопитающее микроРНК который закодирован МИР21ген.[3]
MIRN21 была одной из первых идентифицированных микроРНК млекопитающих. Последовательность зрелой miR-21 строго консервативна на протяжении всей эволюции. Ген микроРНК-21 человека расположен на плюс-цепи хромосомы 17q23.2 (55273409–55273480) в кодирующем гене. TMEM49 (также называемый мембранным белком вакуолей). Несмотря на то, что он расположен в интронных областях кодирующего гена в направлении транскрипции, он имеет свои собственные промоторные области и формирует первичный транскрипт miR-21 (известный как pri-miR-21) длиной ~ 3433 нуклеотида, который транскрибируется независимо. Предшественник стебель-петля miR-21 (pre-miR-21) располагается между нуклеотидами 2445 и 2516 pri-miR-21.
При-миР-21 разрезается эндонуклеазой Дроша в ядре для производства pre-miR-21, который экспортируется в цитозоль. Этот пре-miR-21 затем разрезается на короткий дуплекс РНК с помощью Дайсер в цитозоле. Хотя количество обеих цепей равно транскрипции, только одна цепь (miR-21) выбирается для процессинга в качестве зрелой микроРНК на основе термодинамической стабильности каждого конца дуплекса, в то время как другая цепь (обозначена звездочкой; miR-21) *) в целом деградировал. Затем зрелую микроРНК загружают в рибонуклеопротеидный комплекс микроРНК RISC (РНК-индуцированный комплекс сайленсинга ) и направляются к мРНК-мишеням с почти идеальной комплементарностью 3'UTR.
Цели
Ряд мишеней для микроРНК-21 был экспериментально подтвержден, и большинство из них опухолевые супрессоры, Известные цели включают:
miR-21 является одной из наиболее часто активируемых miRNA в солидных опухолях, и ее высокие уровни были впервые описаны в B-клеточных лимфомах. В целом miR-21 считается типичным онко-miR, который действует путем ингибирования экспрессии фосфатаз, которые ограничивают активность сигнальных путей, таких как AKT и MAPK. Поскольку большинство мишеней miR-21 являются опухолями. супрессоры, miR-21 связана с широким спектром видов рака, включая рак грудь,[20]яичники,[21]шейка матки,[22]двоеточие,[12]легкое,[23]печень,[13]мозг,[24]пищевод,[25]предстательная железа,[23]поджелудочная железа,[23] и щитовидная железа.[26] В метаанализе 36 исследований, проведенном в 2014 году, циркулирующий miR-21 оценивался как биомаркер различных карцином и обнаружил, что он имеет потенциал в качестве инструмента для ранней диагностики.[27] Экспрессия miR-21 была связана с выживаемостью у 53 пациентов с тройным отрицательным раком груди.[28] miR-21 также может быть обнаружен в человеческих фекалиях от пациентов с колоректальным раком.[29] Кроме того, он был продемонстрирован как независимый прогностический фактор у пациентов с нейроэндокринными новообразованиями поджелудочной железы.[30]
Сердечная болезнь
Было показано, что miR-21 играет важную роль в развитии сердечных заболеваний. Это одна из микроРНК, экспрессия которой повышается в сердцах мышей и людей.[18][31] Кроме того, было показано, что ингибирование микроРНК у мышей с использованием химически модифицированных и конъюгированных с холестерином ингибиторов миРНК (антагомиров) ингибирует интерстициальный фиброз и улучшает сердечную функцию на модели сердечного заболевания на мышах с перегрузкой давлением.[18] Удивительно, но мыши с глобальным нокаутом miR-21 не проявляли какого-либо явного фенотипа по сравнению с мышами дикого типа в отношении сердечного стрессового ответа. Точно так же короткие (8-нуклеотидные) олигонуклеотиды, предназначенные для ингибирования miR-21, не могут ингибировать гипертрофию или фиброз сердца.[32] В другом исследовании на мышиной модели острого инфаркта миокарда было обнаружено, что экспрессия miR-21 была значительно ниже в областях инфаркта, а сверхэкспрессия miR-21 у этих мышей посредством опосредованного аденовирусом переноса гена уменьшала размер инфаркта миокарда.[33]Предполагается, что miR-21 является посредником в эффектах загрязнения воздуха, которые приводят к эндотелиальной дисфункции и, в конечном итоге, к сердечным заболеваниям. Экспрессия miR-21 отрицательно связана с воздействием PM10 загрязнение воздуха и может опосредовать его воздействие на мелкие кровеносные сосуды.[34]
^Чжэн Дж., Сюэ Х., Ван Т., Цзян Й., Лю Б., Ли Дж. И др. (Март 2011 г.). «miR-21 подавляет опухолевый супрессор P12 CDK2AP1 и стимулирует пролиферацию и инвазию клеток». Журнал клеточной биохимии. 112 (3): 872–80. Дои:10.1002 / jcb.22995. PMID21328460. S2CID5201999.
^Tetzlaff MT, Liu A, Xu X, Master SR, Baldwin DA, Tobias JW и др. (2007). «Дифференциальная экспрессия miRNAs при папиллярной карциноме щитовидной железы по сравнению с многоузловым зобом с использованием фиксированных формалином тканей, залитых парафином». Эндокринная патология. 18 (3): 163–73. Дои:10.1007 / s12022-007-0023-7. PMID18058265. S2CID40279671.
^Ву К., Ли Л., Ли С. (март 2015 г.). «Циркулирующая микроРНК-21 как биомаркер для обнаружения различных карцином: обновленный метаанализ, основанный на 36 исследованиях». Биология опухоли. 36 (3): 1973–81. Дои:10.1007 / s13277-014-2803-2. PMID25527152. S2CID26060312.
^Lánczky A, Nagy Á, Bottai G, Munkácsy G, Szabó A, Santarpia L., Gyrffy B. (декабрь 2016 г.). «miRpower: веб-инструмент для проверки миРНК, связанных с выживанием, с использованием данных экспрессии от 2178 пациентов с раком груди». Исследования и лечение рака груди. 160 (3): 439–446. Дои:10.1007 / s10549-016-4013-7. PMID27744485. S2CID11165696.
Чжун З, Дун З, Ян Л, Гонг З (октябрь 2012 г.). «miR-21 индуцирует клеточный цикл в S-фазе и модулирует пролиферацию клеток, подавляя hMSH2 при раке легких». Журнал исследований рака и клинической онкологии. 138 (10): 1781–8. Дои:10.1007 / s00432-012-1287-у. PMID22806311. S2CID5964724.