บทนำ miRNA (microRNA)

บทนำ

microRNAs ที่โตเต็มที่ (miRNAs) เป็นระดับของโมเลกุลอาร์เอ็นเอที่ไม่เข้ารหัสขนาดเล็กที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติมีความยาวประมาณ 21 – 25 นิวคลีโอไทด์ microRNAs เป็นส่วนหนึ่งที่ส่งเสริมโมเลกุลอาร์เอ็นเอของผู้ส่งสารหนึ่งหรือมากกว่าและหน้าที่หลักของพวกเขาคือการลดการแสดงออกของยีนในมารยาทที่หลากหลายรวมถึงการปราบปรามการแปลการแตกแยก mRNA และการตาย พวกเขาได้รับการอธิบายครั้งแรกในปี 1993 โดย Leeและเพื่อนร่วมงาน 1 และคำว่า microRNA ถูกกำหนดขึ้นในปี 2001² นับตั้งแต่มีการระบุ miRNA นับพันรายการในสิ่งมีชีวิตต่างๆผ่านการโคลนแบบสุ่มและการจัดลำดับหรือการคาดการณ์การคำนวณ th emiRBaseซึ่งจัดโดยสถาบัน Sanger Institute ให้ข้อมูลชื่อ miRNA ข้อมูลลำดับคำอธิบายประกอบและข้อมูลการคาดการณ์เป้าหมาย

 

รูปที่ 1 miRNA Pathways

ยีนที่เข้ารหัส miRNA นั้นยาวกว่าโมเลกุล miRNA ที่ผ่านการประมวลผลแล้วมาก miRNA จำนวนมากเป็นที่รู้จักกันว่ามียีนโฮสต์ก่อน mRNA และมีองค์ประกอบด้านกฎระเบียบการถอดเสียงหลักและมีโปรไฟล์การแสดงออกที่คล้ายกัน สำหรับส่วนที่เหลือของยีน miRNA ที่ได้รับการถอดความจากผู้ส่งเสริมการขายของตนเองมีการระบุการถอดความหลักเพียงไม่กี่อย่าง MicroRNA ถูกถอดความโดย RNA polymerase II เป็นสารตั้งต้น RNA ขนาดใหญ่ที่เรียกว่า PRI-miRNA และประกอบด้วยหมวกขนาด 5 ' และหางโพลี - เอ³ PRI-miRNAs จะถูกประมวลผลในนิวเคลียสโดยคอมเพล็กซ์ไมโครโปรเซสเซอร์ซึ่งประกอบด้วยเอนไซม์ RNase III Drosha⁴และโปรตีนสองสายที่มีผลผูกพัน RNA Pasha/DGCR8⁵ miRNA ที่ได้คือความยาวประมาณ 70 นิวคลีโอไทด์และถูกพับเก็บเป็นโครงสร้างแบบ stem-loop ที่ไม่สมบูรณ์ จากนั้นส่งออก pre-miRNA ไปยัง cytoplasm โดย karyoferin exportin 5 (Exp5) และ Rin-GTP Complex⁶ Ran (RAS โปรตีนนิวเคลียร์ที่เกี่ยวข้อง) เป็นโปรตีนที่มีผลผูกพัน GTP ขนาดเล็กที่เป็นของ superfamily RAS ที่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการย้ายของ RNA และโปรตีนผ่านรูพรุนนิวเคลียร์ที่ซับซ้อน⁷ วิ่ง GTPase ผูก Exp5 และรูปแบบ heterotrimer นิวเคลียร์กับ pre-MiRNAs^6,8 เมื่ออยู่ใน cytoplasm pre-miRNA จะได้รับการประมวลผลเพิ่มเติมโดยเอนไซม์ RNAse III Dicer 9 สร้าง miRNA ซึ่งเป็นอาร์เอ็นเอสองสายที่มีความยาวประมาณ 22 นิวคลีโอไทด์ Dicer ยังเริ่มต้นการก่อตัวของ RNA เหนี่ยวนำเงียบซับซ้อน (RISC)^{Rev. ใน 10}. RISC มีหน้าที่ในการปิดเสียงยีนที่สังเกตได้เนื่องจากการแสดงออกของ miRNA และการรบกวน RNA¹¹

Dicer Function

Dicers มีขนาดใหญ่ 200 KDA โปรตีนที่มี ATPase/RNA helicase, โดเมน DUF283 (โดเมนของฟังก์ชั่นที่ไม่รู้จัก), โดเมน Paz (Piwi, Argonaut และ Zwille) ซึ่งสามารถผูกลักษณะสองฐาน 3 ' overhangs ของ Mi และ siRNA, สองโดเมน RNase III ตัวเร่งปฏิกิริยา (RIIIa และ RIIIb) และโดเมน RNA แบบมีผลผูกพันสองชั้นแบบ C-terminal (DSRBD) Dicer ทำหน้าที่เป็นโมโนเมอร์และมีศูนย์ประมวลผลเดียวที่มีการปรับเปลี่ยนภายในโมเลกุลของโดเมน RNase III สองโดเมน โดเมน RNase แต่ละโดเมนจะตัดสาย RNA หนึ่งเส้นของ Duplex อย่างอิสระเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีระยะยื่น 2 ฟุต 3 ฟุต นอกเหนือจากการกระตุ้น miRNA จาก pre-miRNA แล้วเอนไซม์ Dicer ยังประมวลผล dsRNA ไปยัง siRNA หลังจากการถ่มน้ำลายของ Dicer ทางเดิน miRNA จะคล้ายกับขั้นตอนกลางของการรบกวน RNA (RNAi) ในสัตว์ ในทางตรงกันข้ามกับ sRNA, microRNA สามารถนำ RISC ไปสู่การแสดงออกของยีนที่ควบคุมได้โดยการบีบอัดการแปล (ขึ้นอยู่กับความสอดคล้องที่ต่ำกว่าระหว่าง miRNA และ mRNA) หรือทำหน้าที่เป็น siRNA ทำและไกล่เกลี่ยการถ่มน้ำลาย mRNA การเลือกกลไกหลังการถอดสคริปต์ไม่ได้กำหนดโดยต้นกำเนิดของการปิดเสียง RNA (siRNA หรือ miRNA) แต่โดยระดับของความสอดคล้อง หาก miRNA ตรงกับเป้าหมายหรือเกือบสมบูรณ์แล้วก็สามารถแยก mRNA เป้าหมายได้ miRNA ที่แสดงออกจากภายนอกมักจะไม่สมบูรณ์เสริมกับยีนเป้าหมายของพวกเขา (s) และ modulates ผลกระทบต่อการแสดงออกของยีนผ่านการบีบอัดแปล¹²

ริสคอมเพล็กซ์

เมื่อ Dicer แยกวงต้นกำเนิด miRNA ก่อนโมเลกุลอาร์เอ็นเอสั้นสองตัวที่ประกอบกันจะเกิดขึ้นแต่มีเพียงหนึ่งเดียวเท่านั้นที่รวมอยู่ใน RISC Complex RISC เป็นคอมเพล็กซ์ ribonucleoprotein ที่มีส่วนประกอบของโปรตีนในตระกูลอาร์โกนาว (อาโก) โปรตีนอาร์โกนาวมีกิจกรรม endonuclease โดยตรงกับเส้น mRNA ที่เสริมกับชิ้นส่วน miRNA ที่ผูกไว้ อาร์กอนอตยังรับผิดชอบบางส่วนในการเลือกเกลียวนำทางและการทำลายเกลียวผู้โดยสาร เส้นใยที่รวมเป็นที่รู้จักกันเป็นเส้นนำทางและได้รับการคัดเลือกโดยโปรตีนอาร์โกนาวตบนพื้นฐานของความมั่นคงของปลาย 5 ' เกลียวที่เหลือซึ่งเรียกว่าเกลียวผู้โดยสาร (*) จะเสื่อมสภาพเป็นซับสเตรต RISC Complex การเลือกเกลียวนำจาก dsRNA ดูเหมือนจะขึ้นอยู่กับความเสถียรของ Termini ของปลายทั้งสองด้านของ dsRNA¹³ เกลียวที่มีการจับคู่ฐานความเสถียรต่ำกว่า 2 – 4 NT ที่ปลายด้าน 5 ' ของการเชื่อมต่อแบบดูเพล็กซ์กับ RISC และกลายเป็น miRNA¹³ที่ใช้งานอยู่ หลังจากผนวกรวมเข้ากับ RISC Complex ที่ใช้งานอยู่แล้ว miRNA จะมีผลบังคับใช้ตามกฎระเบียบโดยการเชื่อมโยงไปยังไซต์เสริมที่ไม่สมบูรณ์ภายในพื้นที่ที่ยังไม่ได้แปล (UTRs) ของเป้าหมาย mRNA ของพวกเขาที่มีขนาด 3 ฟุต การก่อตัวของอาร์เอ็นเอสองสายที่ควั่นซึ่งเป็นผลมาจากการผูกมัดของ miRNA นำไปสู่การปราบปรามการแปล

miRNA ในการวิจัย

แม้ว่า miRNA ตัวแรกจะถูกระบุเมื่อสิบปีก่อนแต่เมื่อไม่นานมานี้นักวิจัยได้เริ่มเข้าใจขอบเขตและความหลากหลายของโมเลกุลตามกฎระเบียบเหล่านี้ หลักฐานที่เพิ่มขึ้นแสดงให้เห็นว่า miRNA แสดงให้เห็นถึงความหลากหลายของหน้าที่กำกับดูแลที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของเซลล์การพัฒนาและความแตกต่างและเกี่ยวข้องกับโรคของมนุษย์ที่หลากหลาย miRNA หลายตัวเชื่อมโยงกับโรคมะเร็ง^14,1 5 และโรคหัวใจ¹⁶ การศึกษาการวิเคราะห์การแสดงออกเผยให้เห็นการแสดงออกของ miRNA ในเนื้องอกเมื่อเทียบกับเนื้อเยื่อปกติ¹⁵ microRNAs ถูกควบคุมในมะเร็งเต้านมปอดและลำไส้ใหญ่และถูกควบคุมใน Burkitt's และ lymphomas B-cell อื่นๆของมนุษย์ ดังนั้น miRNA ของมนุษย์จึงมีแนวโน้มที่จะมีประโยชน์อย่างมากในฐานะตัวบ่งชี้ทางชีวภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการวินิจฉัยโรคมะเร็งในอนาคตและเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วเป็นเป้าหมายที่น่าสนใจสำหรับการแทรกแซงของโรค นอกเหนือจากความเชื่อมโยงกับโรคมะเร็งแล้ว microRNAs ยังมีบทบาทสำคัญในการควบคุมการทำงานของหัวใจและความผิดปกติของหัวใจที่หลากหลายอีกด้วย รวมถึงการเจริญเติบโตของ myocyte ความสมบูรณ์ของผนังห้องล่าง, contractlity, การแสดงออกของยีนและการบำรุงรักษาจังหวะการเต้นของหัวใจ การแสดงออกอย่างไม่ถูกต้องของ miRNA ได้รับการแสดงให้เห็นว่าจำเป็นและเพียงพอสำหรับโรคหัวใจหลายรูปแบบ¹⁶

ข้อเสนอผลิตภัณฑ์ MiRNA Resarch

มันค่อนข้างชัดเจนว่าการวิจัย miRNA มีสัญญาที่ดีและอาจเป็นกระดูกสันหลังของการรักษาทางการแพทย์ที่ทันสมัยที่สุดหลายแห่งในวันพรุ่งนี้ เพื่อให้ทันกับความสนใจที่เพิ่มขึ้นใน miRNA เราได้มุ่งมั่นอย่างมากในการพัฒนาพื้นที่การวิจัยอย่างรวดเร็วนี้และอยู่ในกระบวนการพัฒนากลุ่มผลิตภัณฑ์ที่ครอบคลุมให้กับลูกค้าของเรารวมถึงการแยก miRNA การขยายการทำโปรไฟล์และการวิเคราะห์การทำงาน การ แยกไมโครอาร์เอ็นเอแบบพรีเมียร์ ช่วยเสริม สายผลิตภัณฑ์ Mission ® RNAi ที่มีประสิทธิภาพอยู่แล้วซึ่งรวมถึงตัวเลือกที่หลากหลายของ MISSION^® SiRNA, MISSION^® miRNA mimic san dshRNA เช่นไลบรารี, รีเอเจนต์ตรวจจับ mRNA,    การตรวจจับระดับโปรตีนของแอนติบอดี้แซนด์ Aqua ™ Peptide SFOR เวิร์กโฟลว์ทั้งหมดของการสนับสนุนน้ำยารวมถึง การเพาะเลี้ยงเซลล์,  สารประกอบและการวิเคราะห์เซลล์ไบโอล็อก, รีเอเจนต์การถ่ายโอนและอื่นๆอีกมากมาย) 

ผลิตภัณฑ์ miRNA

Mission^® Human miRNA เลียนแบบ

ห้องสมุดมิมิมิคมิกของ Human miRNA มีพื้นฐานมาจาก MirBase ver 21 มีให้เลือกในรูปแบบห้องสมุด (รูปแบบแผ่น 96 หลุม, 0.25 นาโนโมล/ดี) และในหลอดแต่ละหลอด (5 นาโนโมล)  การออกแบบ miRNA miRNA รุ่นใหม่ได้รับการทดสอบตามฟังก์ชันเพื่อประสิทธิภาพที่น่าพิศวงเมื่อเทียบกับเป้าหมาย miRNA ธรรมชาติและลดผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นนอกเป้าหมาย

Mission^® Target ID Library

 Mission^® Target ID Librar ช่วยให้สามารถระบุเป้าหมายยีน miRNA และ ncRNA ของมนุษย์ทั่วทั้งม้านั่งได้ ด้วยระบบการเลือกคู่บวกที่เป็นนวัตกรรมทำให้หน้าจอเป้าหมาย miRNA และ ncRNA ยีนที่รวดเร็วทั้งหมดพร้อมใช้งานสำหรับนักวิจัยใดๆที่มีเวลาน้อยที่สุดตัวทำปฏิกิริยาหรือค่าใช้จ่ายอุปกรณ์ทุน

Mission^® 3 ของ UTR Lenti GoClone ขับเคลื่อนด้วยสวิตช์เกียร์ Genomics ™

เราได้ร่วมมือกับสวิตช์เกียร์ Genomics^™ เพื่อนำเสนอคอลเลกชันทั่วจีโนมของ Mission^® 3 ของ UTR Lenti GoClones ระบบใหม่ใช้เวกเตอร์ไวรัสในการส่งมอบมนุษย์ 3 utrs หลอมรวมกับยีนนักข่าว RenSP ใหม่ของสวิตช์เกียร์ LightSwitch Luciferase Assay Reagent ™ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับใช้กับ RenSP และให้ความไวสูงสุดช่วงไดนามิกและความสะดวกสบาย

ข้อมูลอ้างอิง

1. Lee RC, Feinbaum RL, Ambros V. 1993. The C. elegans heterochronic gene lin-4 encodes small RNAs with antisense complementarity to lin-14. Cell. 75(5):843-854. https://doi.org/10.1016/0092-8674(93)90529-y

2. Ruvkun G. 2001. MOLECULAR BIOLOGY: Glimpses of a Tiny RNA World. 294(5543):797-799. https://doi.org/10.1126/science.1066315

3. Lee Y, Kim M, Han J, Yeom K, Lee S, Baek SH, Kim VN. 2004. MicroRNA genes are transcribed by RNA polymerase II. EMBO J. 23(20):4051-4060. https://doi.org/10.1038/sj.emboj.7600385

4. Han J. 2004. The Drosha-DGCR8 complex in primary microRNA processing. Genes & Development. 18(24):3016-3027. https://doi.org/10.1101/gad.1262504

5. Denli AM, Tops BBJ, Plasterk RHA, Ketting RF, Hannon GJ. 2004. Processing of primary microRNAs by the Microprocessor complex. Nature. 432(7014):231-235. https://doi.org/10.1038/nature03049

6. Yi R. 2003. Exportin-5 mediates the nuclear export of pre-microRNAs and short hairpin RNAs. Genes & Development. 17(24):3011-3016. https://doi.org/10.1101/gad.1158803

7. Moore MS, Blobel G. 1993. The GTP-binding protein Ran/TC4 is required for protein import into the nucleus. Nature. 365(6447):661-663. https://doi.org/10.1038/365661a0

8. Lund E. 2004. Nuclear Export of MicroRNA Precursors. Science. 303(5654):95-98. https://doi.org/10.1126/science.1090599

9. Bernstein E, Caudy AA, Hammond SM, Hannon GJ. 2001. Role for a bidentate ribonuclease in the initiation step of RNA interference. Nature. 409(6818):363-366. https://doi.org/10.1038/35053110

10. Hammond SM. 2005. Dicing and slicing. 579(26):5822-5829. https://doi.org/10.1016/j.febslet.2005.08.079

11. Hammond SM, Bernstein E, Beach D, Hannon GJ. 2000. An RNA-directed nuclease mediates post-transcriptional gene silencing in Drosophila cells. Nature. 404(6775):293-296. https://doi.org/10.1038/35005107

12. Filipowicz W, Jaskiewicz L, Kolb FA, Pillai RS. 2005. Post-transcriptional gene silencing by siRNAs and miRNAs. Current Opinion in Structural Biology. 15(3):331-341. https://doi.org/10.1016/j.sbi.2005.05.006

13. Schwarz DS, Hutvágner G, Du T, Xu Z, Aronin N, Zamore PD. 2003. Asymmetry in the Assembly of the RNAi Enzyme Complex. Cell. 115(2):199-208. https://doi.org/10.1016/s0092-8674(03)00759-1

14. Croce CM. 2008. Oncogenes and Cancer. N Engl J Med. 358(5):502-511. https://doi.org/10.1056/nejmra072367

15. van Rooij E, Olson EN. 2007. MicroRNAs: powerful new regulators of heart disease and provocative therapeutic targets. J. Clin. Invest.. 117(9):2369-2376. https://doi.org/10.1172/jci33099