mir-10 mikroRNA-prekursorfamilj

mir-10
MiR-10 consensus structure.jpg
Konserverad sekundär struktur av mir-10 miRNA . Inklusive markering av de mogna miR- och miR*-sekvenserna och motsvarande frön.
Identifierare
Symbol miR-10
Alt. Symboler miR-51, miR-57, miR-99, miR-100
Rfam RF00104
miRBase familj MIPF0000033
HGNC 31497
OMIM 610173
Övriga uppgifter
RNA -typ mikroRNA
Domän(er) Eukaryota ; Metazoa
PDB- strukturer PDBe

MiR -10 mikroRNA-prekursorn är en kort icke-kodande RNA- gen involverad i genreglering . Det är en del av en RNA-genfamilj som innehåller miR-10, miR-51, miR-57, miR-99 och miR-100. miR-10, miR-99 och miR-100 har nu förutspåtts eller experimentellt bekräftats i ett brett spektrum av arter. ( MIPF0000033 , MIPF0000025 ) mir-51 och mir-57 har för närvarande endast identifierats i nematoden Caenorhabditis elegans ( MIPF0000268 , MIPF0000271 ) .

MikroRNA transkriberas som ~70 nukleotidprekursorer och bearbetas därefter av Dicer - enzymet för att ge en ~22 nukleotidprodukt. I detta fall kommer den mogna sekvensen från 5'- armen av prekursorn. De mogna produkterna tros ha reglerande roller genom komplementaritet till mRNA .

Artfördelning

Närvaron av miR-10 har upptäckts i en mängd olika bilaterala djur. Det är en av de mest spridda mikroRNA:erna i djur, den har identifierats i många arter inklusive människor, hund , katt , häst , ko , marsvin , mus , råtta , vanlig silkesapa ( Callithrix jacchus ), vanlig schimpans ( Pan troglodytes ) , näsapa ( Macaca mulatta ), Sumatran orangutang ( Pongo abelii ), norra större galago ( Otolemur garnettii ), grå kortstjärtad opossum ( Monodelphis domestica ), nordlig trädsnäcka ( Tupaia belangeri ), europeisk kanin ( cuniculhele phant ), ( Loxodonta africana ), niobandad bältdjur ( Dasypus novemcinctus ), europeisk igelkott ( Erinaceus europaeus ) , mindre igelkott tenrec ( Echinops telfairi ) , zebrafink ( Taeniopygia guttata ) , kyckling , näbbdjur ( Ornithorhynchus ) ), Carolina anole ( Anolis carolinensis ), zebrafisk ( Danio rerio ), japansk pufferfish ( Fugu rubripes ), grönfläckig pufferfish ( Tetraodon nigroviridis ), japansk killifish ( Oryzias latipes ), treryggad klibba ( Gasterosteus aculeatus ), Bran Florida lancetomlet floridae ), Kalifornien lila sjöborre ( Strongylocentrotus purpuratus ), 12 olika arter av fruktfluga ( Drosophila ), västerländskt honungsbi ( Apis mellifera ), mygga ( Anopheles gambiae ), röd mjölbagge ( Tribolium castaneum ), nematoden Caenorhabditis legallega limpet ( Lottia gigantea ), starlet havsanemon ( Nematostella vectensis ) och blodflocken Schistosoma japonicum . I några av dessa arter har närvaron av miR-10 visats experimentellt, i andra har generna som kodar för miR-10 förutspåtts beräkningsmässigt.

Genomiskt läge

Mir -10 -generna finns inom Hox-genklustren . Hos däggdjur finns det fyra Hox-genkluster, dessa innehåller fem gener som kodar för miRNA ( mir-10a , mir-10b , mir-196a-1 , mir-196a-2 och mir-196b ). Mir -10a -genen är belägen uppströms om Hoxb4 och mir-10b -genen är belägen uppströms om Hoxd4 . Zebrafiskar har sju Hox-genkluster, gener som kodar för miR-10 ( mir-10a , mir-10b-1 , mir-10b-2 och mir-10c ) finns i Hox Ba, Bb, Ca och Da-kluster. En fjärde miR-10-gen ( mir-10d ) finns någon annanstans i genomet, på en plats som är homolog med pufferfish HoxDd-klustret.

miR-10*

Ett miRNA kan härledas från varje arm av pre-miRNA- hårnålen . Den minst vanliga av dessa två miRNA-produkter betecknas med tillägget av * till miRNA-namnet. Både miR-10 och miR-10* har upptäckts i Drosophila . Det finns många potentiella mål för miR-10* i Drosophila , inklusive flera Hox- gener, vilket indikerar att miR-10* också kan vara funktionell. I Drosophila produceras de flesta mogna miR-10-sekvenser från 3'-armen av prekursorn medan i skalbaggen Tribolium castaneum kommer den mesta produktionen från 5'-armen . Dessa förändringar av armpreferens under evolution kallas armbytehändelser, och de är relativt frekventa under utvecklingen av mikroRNA.

Uttrycksmönster

Hos vuxna djur är uttrycket av miR-10 begränsat till specifika organ. De högsta nivåerna av miR-10a och miR-10b har hittats i njurarna hos möss. Lägre nivåer av miR-10a ses i tunntarm , lunga och mjälte , och lägre nivåer av miR-10b ses i skelettmuskulaturen . Uttryck av miR-10b har också upptäckts i äggstockarna . Vuxna zebrafiskar uttrycker miR-10a i hjärtat , testiklarna och äggstockarna, och miR-10b i muskler och lever .

Vid utveckling av embryon detekteras miR-10 i specifika stadier. Zebrafisk embryon visar miR-10a uttryck från 48 till 120 timmar efter befruktning och miR-10b uttryck från 12 till 120 timmar efter befruktning. I Drosophila är uttrycket av miR-10-3p högst i 12 till 24 timmar gamla embryon och i larverna i första och tredje stadiet . Nivåer av miR-10-5p är högst i 12 till 24 timmar gamla embryon och mycket lägre i larver.

I steg 5 Drosophila embryon (130–180 minuter efter befruktning) fördelas miR-10 över 50–80 % av äggets längd. Senare i utvecklingen lokaliseras miRNA-10 i band och nivåerna minskar vid steg 7 (195–200 minuter efter befruktning). miR10 dyker upp igen vid stadium 11 (320–440 minuter efter befruktning), där det finns i den ventrala nervkorden , bakre mellantarmen och baktarmen . Vid stadium 14 (620–680 timmar efter befruktning) är miRNA-10 lokaliserad till den bakre mellantarmen och analdynan. Hos Drosophila- larver finns miR-10-3p i de imaginala skivorna (grupper av celler som är avsedda att bli vuxna strukturer vid metamorfos ). Uttryck av miR-10ba i musembryon visar ett liknande mönster som Hoxb4 -genen. De högsta nivåerna finns i embryots bakre bål, som omger bakbenens knoppar . På liknande sätt är uttrycket begränsat till den bakre stammen av kycklingembryon. Hos zebrafiskembryon är uttrycket av miR-10 också begränsat till den bakre stammen, senare i utvecklingen är det ytterligare begränsat till ryggmärgen .

Mål för miR-10

Ett antal Hox-gener har visat sig regleras av miR-10. Dessa gener kodar för transkriptionsfaktorer som är viktiga för embryonal utveckling. I zebrafiskembryon binder miR-10 till platser i de tre främsta otranslaterade regionen (3'UTR) av HoxB1a- och HoxB3a -generna, som är viktiga i anterior-posterior mönstring under embryonal utveckling. Bindning av miR-10 leder till förtrycket av dessa gener. Det verkar också synergistiskt med HoxB4 för att undertrycka dessa gener. Mir -10 -genen är belägen nära HoxB1a- och HoxB3a -generna inom zebrafiskgenomet, Hox-1- och Hox-3- paraloger som finns på olika Hox-kluster är inte mål för miR-10. Human HOXD10 -gen har också experimentellt visat sig vara undertryckt av miR-10a och miR-10b.

Det har också experimentellt verifierats att miR-10a nedreglerar de mänskliga HOXA1- och HOXA3 -generna. Kontroll av Hox-gener med miR-10 tyder på att detta mikroRNA kan spela en viktig roll i utvecklingen.

Förutom Hox-generna undertrycker miR-10a transkriptionsfaktorn USF2 och Ran- och Pbp1 -generna. Cellytans proteoglykan Syndecan-1 är ett mål för miR-10b.

miR-10a binder till den fem primära otranslaterade regionen (5'UTR) av mRNA som kodar för ribosomala proteiner och ökar deras translation . Det binder omedelbart nedströms om 5'- oligopyrimidin- kanalen (5'TOP), en region som är viktig för regleringen av ribosomal proteinsyntes .

Samband med cancer

På senare tid har det funnits ett stort intresse för onormala nivåer av uttryck av mikroRNA i cancer . Uppreglering av miR-10 har hittats i ett antal cancerformer. Ökade nivåer av miR-10a har hittats vid glioblastom , anaplastiska astrocytom , primära hepatocellulära karcinom och tjocktarmscancer . Ökade nivåer av miR-10b har hittats vid glioblastom, anaplastiska astrocytom, pankreascancer och metastaserande bröstcancer . Även om högt uttryck av miR-10b finns i metastaserande bröstcancer, verkar det inte vara närvarande vid höga nivåer i tidiga bröstcancer. Uttrycket av miR-10b är korrelerat med den totala överlevnaden hos 1262 bröstcancerpatienter.

Nedreglering av miR-10a har hittats vid kronisk myeloid leukemi . USF2, en målgen av miR-10a, har visat sig vara överuttryckt i dessa leukemier. Nedreglering av miR-10a har också hittats vid akut myeloid leukemi , den vanligaste akuta leukemin som drabbar vuxna. Omvänt har miR-10a och miR-10b funnits vara uppreglerade vid akut myeloid leukemi med NPM1- mutationer ; dessa står för ungefär en tredjedel av fallen av akut myeloid leukemi hos vuxna och innehåller mutationer i NPM1 -genen som resulterar i att NPM1 flyttas från kärnan till cytoplasman . Uppreglering av miR-10b har också hittats i B-cells kronisk lymfatisk leukemi , den vanligaste typen av leukemi.

Avvikelser i genomiskt antal kopior som involverar mikroRNA-gener (både ökningar och minskningar i antal kopior) har hittats i cancer. En ökning av antalet kopior av mir-10a- genen har hittats vid melanom och bröstcancer.

Uppströms om mir-10b- genen finns en promotorregion som innehåller ett bindningsställe för Twist-transkriptionsfaktorn ( Twist). Bindning av Twist till denna promotorregion inducerar uttryck av miR-10b, vilket leder till en minskad translation av tumörsuppressorn HOXD10. Detta resulterar i uppreglering av RhoA / RhoC , Rho- kinasaktivering och tumörcellinvasion .

Se även

Vidare läsning

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Mir-10_microRNA_precursor_family&oldid=1136158499 "