Die 2024 Nobelprys in Fisiologie of Geneeskunde is gesamentlik aan Victor Ambros en Gary Ruvkun toegeken “vir die ontdekking van mikroRNA en die rol daarvan in post-transkripsionele geenregulering”.
MikroRNA's (miRNA's) behoort aan 'n familie van klein, nie-koderende, enkelstrengige RNA-molekules wat verantwoordelik is vir die regulering van geenuitdrukking in plante, diere en sommige virusse. miRNAs is oor die afgelope twee dekades omvattend bestudeer vir hul rol in verskeie sellulêre prosesse soos differensiasie, metaboliese homeostase, proliferasie en apoptose.
miRNAs funksioneer deur aan óf die 3'-kant van boodskapper-RNA (mRNA) te bind, en dien daardeur as translasie-onderdrukkers of deur interaksie met die 5'-einde waar hulle 'n rol speel in transkripsionele regulering. Dit alles gebeur in die sitoplasma van die sel en het direkte implikasies op die tipes en hoeveelhede proteïene wat die selle maak.
Die eerste miRNA, Lin-4, is in 1993 in die nematode Caenorhabditis elegans ontdek.
miRNA's is tipies 18-25 nukleotiede lank. Hulle is afgelei van langer voorlopers, wat dubbelstring-RNA's is wat pri-miRNA's genoem word. Die proses van biogenese vind plaas in die kern en sitoplasma waar pri-miRNA's afsonderlike haarnaaldagtige strukture vorm wat herken en geklief word deur die Mikroverwerker, 'n heterodimeerkompleks wat gevorm word deur DROSHA en DGCR8 wat pri-miRNA's tot pre-miRNA's klief. Die pre-miRNA's word dan na die sitoplasma uitgevoer waar hulle uiteindelik verwerk word om miRNA's te vorm.
miRNAs speel 'n belangrike rol in die organisme se ontwikkeling deur die gene en proteïene te reguleer vanaf die embriogenese tot die ontwikkeling van orgaan- en orgaanstelsels, en speel dus 'n onontbeerlike rol in die handhawing van sellulêre homeostase. Terwyl intrasellulêre miRNA's 'n rol speel in transkripsie-/vertalingsregulering, funksioneer ekstrasellulêre miRNA's as chemiese boodskappers om sel-sel kommunikasie te bemiddel. Disregulering van miRNA's is geïmpliseer in verskeie siektes soos kanker (miRNA's wat optree as beide aktiveerders en onderdrukker van gene), neurodegeneratiewe versteurings en kardiovaskulêre siektes. Begrip en toeligting van veranderinge in miRNA uitdrukkingsprofiel kan lei tot nuwe biomerker ontdekking met gepaardgaande nuwe terapeutiese benaderings vir siektevoorkoming. miRNAs speel ook 'n kritieke rol in die ontwikkeling en patogenese van infeksies wat veroorsaak word deur mikro-organismes soos bakterieë en virusse deur die gene van die immuunstelsel te reguleer om 'n effektiewe reaksie op die siekte te bewerkstellig.
Die belangrikheid en rol wat miRNAs speel, regverdig verdere ondersoek en navorsing wat tesame met integrasie van genomiese, transkriptomiese en/of proteomiese data ons meganistiese begrip van die sellulêre interaksies en siekte sal verbeter. Dit kan lei tot die ontwikkeling van nuwe miRNA-gebaseerde terapieë deur miRNAs as aktimirs te ontgin (gebruik miRNAs as aktiveerders vir vervanging van miRNAs wat gemuteer of geskrap is) en antagomirs (gebruik miRNAs as antagoniste waar daar abnormale opregulering van genoemde mRNA is) vir algemene en opkomende siektes van mense en diere.
***
Verwysings
- NobelPrize.org. Persverklaring – Die Nobelprys in Fisiologie of Geneeskunde 2024. Geplaas 7 Oktober 2024. Beskikbaar by https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2024/press-release/
- Clairea T, Lamarthée B, Anglicheau D. MikroRNAs: klein molekules, groot effekte, Huidige opinie in Orgaanoorplanting: Februarie 2021 – Volume 26 – Uitgawe 1 – bl 10-16. DOI: https://doi.org/10.1097/MOT.0000000000000835
- Ambros V. Die funksies van dierlike mikroRNA's. Natuur. 2004, 431 (7006): 350–5. DOI: https://doi.org/10.1038/nature02871
- Bartel DP. MikroRNA's: genomika, biogenese, meganisme en funksie. Sel. 2004, 116 (2): 281–97. DOI: https://doi.org/10.1016/S0092-8674(04)00045-5
- Jansson MD en Lund AH MicroRNA en Kanker. Molekulêre Onkologie. 2012, 6 (6): 590-610. DOI: https://doi.org/10.1016/j.molonc.2012.09.006
- Bhaskaran M, Mohan M. MicroRNAs: geskiedenis, biogenese, en hul ontwikkelende rol in diere-ontwikkeling en siekte. Veearts Pathol. 2014;51(4):759-774. DOI: https://doi.org/10.1177/0300985813502820
- Bernstein E, Kim SY, Carmell MA, et al. Dicer is noodsaaklik vir muisontwikkeling. Nat Genet. 2003; 35:215–217. DOI: https://doi.org/10.1038/ng.125
- Kloosterman WP, Plasterk RH. Die diverse funksies van mikro-RNA's in diereontwikkeling en siektes. Ontwikkelaarsel. 2006; 11:441–450. DOI: https://doi.org/10.1016/j.devcel.2006.09.009
- Wienholds E, Koudijs MJ, van Eeden FJM, et al. Die mikroRNA-produserende ensiem Dicer1 is noodsaaklik vir sebravisontwikkeling. Nat Genet. 2003; 35:217–218. DOI: https://doi.org/10.1038/ng125
- O'Brien J, Hayder H, Zayed Y, Peng C. Oorsig van MicroRNA-biogenese, meganismes van aksies en sirkulasie. Front Endocrinol (Lausanne). 2018 3 Aug;9:402. DOI: https://doi.org/10.3389/fendo.2018.00402
***
Verwante artikel
mikroRNAs: Nuwe Begrip van Werkingsmeganisme in Virale Infeksies en die Belangrikheid daarvan (15 Februarie 2021)
***
