2024 წლის ნობელის პრემია ფიზიოლოგიასა და მედიცინაში ერთობლივად მიენიჭათ ვიქტორ ამბროსს და გარი რუვკუნს „მიკრორნმ-ის აღმოჩენისა და პოსტტრანსკრიპციული გენის რეგულირებაში მისი როლისთვის“.
მიკრორნმ (მირნმ) მიეკუთვნება მცირე, არაკოდირებადი, ერთჯაჭვიანი რნმ-ის მოლეკულების ოჯახს, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან მცენარეებში, ცხოველებსა და ზოგიერთ ვირუსში გენის ექსპრესიის რეგულირებაზე. miRNAs ინტენსიურად იქნა შესწავლილი ბოლო ორი ათწლეულის განმავლობაში მათი როლისთვის სხვადასხვა უჯრედულ პროცესებში, როგორიცაა დიფერენციაცია, მეტაბოლური ჰომეოსტაზი, პროლიფერაცია და აპოპტოზი.
miRNA-ები ფუნქციონირებენ მესენჯერი რნმ-ის (mRNA) მე-3' ბოლოსთან შეკავშირებით, რითაც მოქმედებენ როგორც ტრანსლაციური რეპრესორები ან 5' ბოლოსთან ურთიერთქმედებით, სადაც ისინი ასრულებენ როლს ტრანსკრიპციულ რეგულირებაში. ეს ყველაფერი ხდება უჯრედის ციტოპლაზმაში და პირდაპირ გავლენას ახდენს უჯრედების მიერ წარმოქმნილი ცილების ტიპებსა და რაოდენობაზე.
პირველი miRNA, Lin-4, 1993 წელს აღმოაჩინეს ნემატოდ Caenorhabditis elegans-ში.
miRNAs, როგორც წესი, 18-25 ნუკლეოტიდის სიგრძეა. ისინი მიიღება გრძელი წინამორბედებისგან, რომლებიც არის ორჯაჭვიანი რნმ-ები, რომლებსაც პრი-მირნმ-ები ეწოდება. ბიოგენეზის პროცესი ხდება ბირთვსა და ციტოპლაზმაში, სადაც პრი-მირნმ-ები ქმნიან თმის სამაგრის მსგავს განსხვავებულ სტრუქტურებს, რომლებიც აღიარებულია და იშლება მიკროპროცესორის მიერ, DROSHA და DGCR8-ის მიერ წარმოქმნილი ჰეტეროდიმერული კომპლექსი, რომელიც ყოფს პრი-მირნმ-ებს პრე-მირნმ-ებს. პრე-მირნმ-ები შემდეგ ექსპორტირებულია ციტოპლაზმაში, სადაც ისინი საბოლოოდ მუშავდება მირნმ-ების შესაქმნელად.
miRNA-ები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ორგანიზმის განვითარებაში გენების და ცილების რეგულირებით ემბრიოგენეზიდან ორგანოთა და ორგანოთა სისტემების განვითარებამდე, რითაც შეუცვლელ როლს თამაშობენ უჯრედული ჰომეოსტაზის შენარჩუნებაში. მიუხედავად იმისა, რომ უჯრედშიდა miRNA-ები თამაშობენ როლს ტრანსკრიპციულ/ტრანსლაციურ რეგულაციაში, უჯრედგარე miRNA-ები ფუნქციონირებენ როგორც ქიმიური მესინჯერები უჯრედ-უჯრედის კომუნიკაციის შუამავლებისთვის. miRNA-ების დისრეგულაცია დაკავშირებულია სხვადასხვა დაავადებებში, როგორიცაა კიბო (მირნმ-ები მოქმედებს როგორც გენების აქტივატორი და რეპრესორი), ნეიროდეგენერაციული დარღვევები და გულ-სისხლძარღვთა დაავადებები. miRNA ექსპრესიის პროფილის ცვლილებების გაგებამ და გარკვევამ შეიძლება გამოიწვიოს ახალი ბიომარკერების აღმოჩენა, თანმხლები ახალი თერაპიული მიდგომებით დაავადების პრევენციის მიზნით. miRNA-ები ასევე მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ინფექციების განვითარებასა და პათოგენეზში, რომლებიც გამოწვეულია მიკროორგანიზმებით, როგორიცაა ბაქტერიები და ვირუსები, იმუნური სისტემის გენების რეგულირებით, რათა ეფექტური რეაგირება მოახდინოს დაავადებაზე.
miRNA-ების მიერ შესრულებული მნიშვნელობა და როლი იმსახურებს შემდგომ გამოკვლევას და კვლევას, რომელიც გენომური, ტრანსკრიპტომიური და/ან პროტეომიული მონაცემების ინტეგრაციასთან ერთად, გააძლიერებს ჩვენს მექანიკურ გაგებას უჯრედული ურთიერთქმედებებისა და დაავადების შესახებ. ამან შეიძლება გამოიწვიოს ახალი miRNA-ს დაფუძნებული თერაპიების შემუშავება miRNA-ს, როგორც აქტიმირების (მირნმ-ების, როგორც აქტივატორების გამოყენება მუტაციური ან წაშლილი miRNA-ების ჩასანაცვლებლად) და ანტაგომირების (მირნმ-ების ანტაგონისტებად გამოყენება, სადაც აღნიშნული mRNA-ს არანორმალური რეგულაციაა) ადამიანებისა და ცხოველების გავრცელებული და განვითარებადი დაავადებები.
***
რეფერენციები
- NobelPrize.org. პრესრელიზი – ნობელის პრემია ფიზიოლოგიასა და მედიცინაში 2024. გამოქვეყნებულია 7 წლის 2024 ოქტომბერს. ხელმისაწვდომია მისამართზე https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2024/press-release/
- Clairea T, Lamarthée B, Anglicheau D. MicroRNAs: პატარა მოლეკულები, დიდი ეფექტები, მიმდინარე მოსაზრება ორგანოთა ტრანსპლანტაციაში: თებერვალი 2021 – ტომი 26 – გამოშვება 1 – გვ 10-16. DOI: https://doi.org/10.1097/MOT.0000000000000835
- Ambros V. ცხოველთა მიკრორნმ-ების ფუნქციები. Ბუნება. 2004, 431 (7006): 350–5. DOI: https://doi.org/10.1038/nature02871
- ბარტელი DP. მიკრორნმ: გენომიკა, ბიოგენეზი, მექანიზმი და ფუნქცია. უჯრედი. 2004, 116 (2): 281–97. DOI: https://10.1016/S0092-8674(04)00045-5
- Jansson MD და Lund AH MicroRNA და კიბო. მოლეკულური ონკოლოგია. 2012, 6 (6): 590-610. DOI: https://doi.org/10.1016/j.molonc.2012.09.006
- Bhaskaran M, Mohan M. MicroRNAs: ისტორია, ბიოგენეზი და მათი განვითარებადი როლი ცხოველთა განვითარებასა და დაავადებებში. ვეტერინარული პათოლი. 2014; 51 (4): 759-774. DOI: https://doi.org/10.1177/0300985813502820
- ბერნშტეინი ე, კიმ საი, კარმელი MA, და სხვ. Dicer აუცილებელია თაგვის განვითარებისთვის. ნატ ჟენეტი. 2003 წელი; 35:215–217. DOI: https://doi.org/10.1038/ng1253
- Kloosterman WP, Plasterk RH. მიკრო-რნმ-ების მრავალფეროვანი ფუნქციები ცხოველების განვითარებასა და დაავადებებში. Dev Cell. 2006 წელი; 11:441–450. DOI: https://doi.org/10.1016/j.devcel.2006.09.009
- Wienholds E, Koudijs MJ, van Eeden FJM და სხვ. მიკრორნმ-ის წარმომქმნელი ფერმენტი Dicer1 აუცილებელია ზებრა თევზის განვითარებისთვის. ნატ ჟენეტი. 2003 წელი; 35:217–218. DOI: https://doi.org/10.1038/ng125
- O'Brien J, Hayder H, Zayed Y, Peng C. MicroRNA ბიოგენეზის, მოქმედებების მექანიზმების და ცირკულაციის მიმოხილვა. წინა ენდოკრინოლი (ლოზანა). 2018 აგვისტო 3; 9:402. DOI: https://doi.org/10.3389/fendo.2018.00402
***
ამავე თემაზე
მიკრორნმ: ვირუსული ინფექციების მოქმედების მექანიზმის ახალი გაგება და მისი მნიშვნელობა (29 თებერვალი, 2013)
***
