MicroARN

Définition

Un microARN (miARN) est un ARN non codant qui joue un rôle important dans la régulation de l'expression des gènes. Le miARN fonctionne comme un guide par appariement de bases avec l'ARNm cible pour réguler négativement son expression. La majorité des microARN sont transcrits à partir de séquences d'ADN en microARN primaires (pri-miARN) et transformés en microARN précurseurs (pré-miARN), et enfin en microARN matures.

Processus entre microARN et ARNm cible :

Les microARN (miARN) sont un groupe de petits ARN non codants qui agissent comme de nouveaux régulateurs de l'expression des gènes par la répression post-transcriptionnelle de leurs ARNm cibles. Les miARN ont été impliqués dans divers processus biologiques, et on estime que jusqu'à la moitié de tous les transcrits sont régulés par les miARN.

Explications

Les microARN sont transcrits par les ARN polymérases II et III, générant des précurseurs qui subissent une série d'événements de clivage pour former des microARN matures. La voie de biogenèse conventionnelle consiste en deux événements de clivage, un nucléaire et un cytoplasmique.

Cependant, il existe d'autres voies de biogenèse qui diffèrent par le nombre d'événements de clivage et d'enzymes responsables. La manière dont les précurseurs de microARN sont triés selon les différentes voies n'est pas claire mais semble être déterminée par le site d'origine du microARN, sa séquence et sa stabilité thermodynamique.

Les fonctions régulatrices des microARN sont accomplies par le complexe de silençage induit par l'ARN (RISC). Le microARN s'assemble en RISC, activant le complexe pour cibler l'ARN messager (ARNm) spécifié par le microARN. Divers modèles d'assemblage RISC ont été proposés et la recherche continue d'explorer le(s) mécanisme(s) de chargement et d'activation de RISC. Le degré et la nature de la complémentarité entre le microARN et la cible déterminent le mécanisme de silençage génique, la dégradation de l'ARNm dépendante du slicer ou l'inhibition de la traduction indépendante du slicer.

Des preuves récentes indiquent que les corps P sont essentiels pour le silençage génique médié par les microARN et que l'assemblage et le silençage RISC interviennent principalement dans les corps P. Le modèle du corps P décrit le tri et la navette des microARN entre les compartiments spécialisés du corps P qui abritent les enzymes nécessaires au silence dépendant et indépendant du trancheur, abordant la réversibilité de ces mécanismes de silence.

Une connaissance détaillée des voies des microARN est essentielle pour comprendre leur rôle physiologique et les implications associées au dysfonctionnement et à la dérégulation.

✅ À l'origine, tous les petits ARN qui médiaient le silençage génique post-transcriptionnel via RISC étaient appelés ARNsi quelle que soit leur origine, mais il est désormais courant de faire la distinction entre miARN et ARNsi.

⭐ Le microARN (miARN) est un type d'ARN non codant (ARN qui ne code pas pour une protéine) d'une longueur d'environ 22 bases. Par conséquent, un miARN régule de nombreux ARNm, et inversement, un ARNm est régulé par plusieurs miARN.

Origine et histoire

En 1993, le premier microARN (miARN), lin-4, a été décrit chez Caenorhabditis elegans. Le phénomène d'un petit ARN qui réprime l'expression des gènes a d'abord été considéré comme un moyen unique de contrôler la synchronisation du développement chez le nématode.

Le microARN (miARN), découvert à l'origine chez Caenorhabditis elegans, se trouve chez la plupart des eucaryotes, y compris les humains. Il est prédit que les miARN représentent 1–5 % du génome humain et régulent au moins 30 % des gènes codant pour les protéines.

Le nématode Caenorhabditis elegans :

Le premier microARN est issu de Caenorhabditis elegans, une espèce de l'ordre Rhabditida.

À ce jour, 940 molécules de miARN distinctes ont été identifiées dans le génome humain. Bien que l'on en sache actuellement peu sur les cibles spécifiques et les fonctions biologiques des molécules de miARN jusqu'à présent, il est évident que les miARN jouent un rôle crucial dans la régulation de l'expression des gènes contrôlant diverses voies cellulaires et métaboliques.

Transformation et évolution des microARN

Les miARN sont de petites molécules d'ARN non codantes, conservées au cours de l'évolution, qui se lient à l'ARNm cible pour empêcher la production de protéines par l'un des deux mécanismes distincts. Le miARN mature est généré par le clivage en deux étapes du miARN primaire (pri-miARN), qui s'intègre dans le complexe effecteur RNA-Induit Silencing complex (RISC). Le miARN fonctionne comme un guide par appariement de bases avec l'ARNm cible pour réguler négativement son expression.

Processus de transformation et évolution du gène microARN (miARN) :

Le gène miARN est transcrit pour générer une molécule précurseur de microARN primaire (pri-miARN) qui subit un clivage nucléaire pour former un microARN précurseur (pré-miARN). Le pré-miARN est clivé dans le cytoplasme pour créer un duplex de microARN (miARN :miARN*, brin passager désigné par un astérisque) contenant le miARN mature. Le duplex se déroule et le miARN mature s'assemble en RISC. Les paires de bases de miARN avec l'ARNm cible pour diriger l'extinction du gène via le clivage de l'ARNm ou la répression de la traduction en fonction du niveau de complémentarité entre le miARN et la cible de l'ARNm.

Le niveau de complémentarité entre le microARN guide et la cible d'ARNm détermine quel mécanisme de silençage sera utilisé. Généralement il s'agit du clivage de l'ARN messager cible (ARNm) avec dégradation ultérieure ou inhibition de la traduction.

Il existe une compréhension générale de la fonction des miARN, mais les détails mécanistiques de la biogenèse des miARN et de l'extinction des gènes ne sont toujours pas clairs. Ce domaine nouveau et passionnant de la biologie moléculaire continue de progresser, ayant de profondes implications en médecine. Bien que la fonction biologique des miARN identifiés puisse être inconnue, l'examen des profils d'expression de ces molécules fournit des informations sur leur régulation et leur fonction. De telles observations ont indiqué que les profils d'expression des miARN sont modifiés dans des tumeurs spécifiques, ce qui implique que les miARN peuvent être impliqués dans le développement du cancer et d'autres maladies. Malgré la connaissance limitée de ces molécules, le profilage d'expression de base s'avère cliniquement pertinent pour le diagnostic, les progressions et les résultats du cancer.

MicroARN précurseur (pré-miARN)

Les précurseurs de miARN se trouvent généralement en grappes dans de nombreuses régions différentes du génome, le plus souvent dans les régions intergéniques et les introns des gènes codant pour les protéines. Historiquement, ces régions étaient appelées "ADN poubelle" parce que leur fonction était inconnue. La découverte de gènes miARN dans cette vaste composante de notre génome implique que "l'ADN indésirable" n'est pas inutile comme on le pensait à l'origine. Les précurseurs de miARN sont moins fréquemment trouvés dans les exons des transcrits et dans les transcrits antisens.

En rapport avec "microARN"

• ARN messager

  

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• expression génique

  

  L'expression génique (ou génétique) est le processus par lequel les informations codées par les acides nucléiques sont transformées dans les protéines...

• petit ARN interférent

  

  Un petit ARN interférent (pARNi, siRNA, ou ARNsi) est constitué d'ARN de 20 à 25 nucléotides de long qui influence l'expression des gènes.

• vaccin à ARN messager

  

  Un vaccin à ARN messager est un nouveau type de vaccin pour protéger contre les maladies infectieuses.