mikro-RNA

miRNA kan hemme genaktivitet ved igangsetting av nedbryting av mRNA og hemming av translasjon (prosessen der et ribosom leser av mRNA, og setter sammen aminosyrene i korrekt rekkefølge). Det er denne hemmende aktiviteten til miRNA som er mest studert.

RISC (eng. RNA-induced silencing complex) er en sentral mekanisme for genregulering hos både planter og dyr. Generelt fungerer RISC ved å undertrykke enkelte gener, noe som fører til nedregulering av genaktivitet. RISC er et såkalt ribonuklein-protein, det vil si et kompleks som består av flere proteiner og RNA-molekyler, inkludert chaperoner, et kort enkelttrådig RNA-molekyl (siRNA eller miRNA) og et protein fra proteinfamilien Argonaut. Flere typer korte RNA-molekyler kan indusere dannelse av RISC-komplekset. Hvilke proteiner som inngår fra Argonautfamilien er ulikt hos for eksempel dyr og planter.

Samlingen av de ulike komponentene som utgjør RISC-komplekset består av flere trinn. Mekanismen bak nedreguleringen av genaktiviteten avhenger av om det er siRNA eller miRNA som inngår i RISC i det aktuelle tilfellet.

Hos eukaryote organismer (inkludert dyr) er følgende trinn involvert i dannelse av RISC-kompleks:

1. Dannelse av pre-RISC: Et midlertidig pre-RISC-kompleks dannes ved at et lite RNA-molekyl-dupleks (bestående av dobbelt-trådig RNA) dannes og inkorporeres i et Argonautprotein.
2. Et enzym kalt DICER kutter opp den korte dobbelt-trådige RNA-molekylet, og resultatet er enten siRNA eller miRNA.
3. Modning av RISC: Én av de to små RNA-molekylene i RNA-duplekset forblir bundet til Argonautproteinet, mens det andre RNA-molekylet, kalt “passasjer-tråden”, støtes ut. RNA-tråden som forble bundet til RISC-komplekset (siRNA eller miRNA) “guider” Argonautproteinet mot en mRNA-tråd tilhørende målgenet som skal nedreguleres.
4. RISC-komplekset med siRNA eller miRNA bindes til en komplementær mRNA-tråd (tilhørende målgenet som skal nedreguleres).

Genaktiviteten nedreguleres via to ulike mekanismer, ut ifra om det er siRNA eller miRNA som inngår i RISC. Med siRNA blir mRNA spaltet på et spesifikt sted, mens ved miRNA blokkeres mRNA slik at proteinet ikke kan produseres. Resultatet er i begge tilfeller at genaktiviteten nedreguleres.

miRNA kan også hemme proteinsyntesen uten at mRNA blir degradert eller translasjonen blir hemmet, og ser også ut til å kunne indirekte regulere metylering av DNA, som kan senke genaktiviteten.

miRNA kan i enkelte tilfeller oppregulere genaktivitet ved å aktivere translasjon eller via regulering av transkripsjon (prosessen der informasjonen i et DNA-molekyl overføres til mRNA).