O Premio Nobel de Fisioloxía ou Medicina de 2024 foi concedido conxuntamente a Victor Ambros e Gary Ruvkun "polo descubrimento do microARN e o seu papel na regulación dos xenes post-transcripcionais".
Os microARN (miARN) pertencen a unha familia de moléculas de ARN monocatenaria pequenas, non codificantes, que se encargan de regular a expresión dos xenes en plantas, animais e algúns virus. Os miARN foron moi estudados nas últimas dúas décadas polo seu papel en diversos procesos celulares como a diferenciación, a homeostase metabólica, a proliferación e a apoptose.
Os miARN funcionan uníndose ao extremo 3' do ARN mensaxeiro (ARNm), actuando así como represores da tradución ou interaccionando co extremo 5' onde xogan un papel na regulación transcripcional. Todo isto ocorre no citoplasma da célula e ten implicacións directas sobre os tipos e cantidades de proteínas que fabrican as células.
O primeiro miARN, Lin-4, foi descuberto en 1993 no nematodo Caenorhabditis elegans.
Os miARN teñen normalmente entre 18 e 25 nucleótidos de lonxitude. Derívanse de precursores máis longos, que son ARN de dobre cadea chamados pri-miARN. O proceso de bioxénese ocorre no núcleo e no citoplasma onde os pri-miARN forman distintas estruturas en forma de horquilla que son recoñecidas e escindidas polo Microprocesador, un complexo heterodímero formado por DROSHA e DGCR8 que escinden os pri-miARN en pre-miARN. Os pre-miARN son despois exportados ao citoplasma onde finalmente son procesados para formar miARN.
Os miARN xogan un papel importante no desenvolvemento do organismo ao regular os xenes e as proteínas dende a embrioxénese ata o desenvolvemento de órganos e sistemas de órganos, desempeñando así un papel indispensable no mantemento da homeostase celular. Aínda que os miARN intracelulares xogan un papel na regulación da transcrición/tradución, os miARN extracelulares funcionan como mensaxeiros químicos para mediar a comunicación célula-célula. A desregulación dos miARN estivo implicada en diversas enfermidades como o cancro (os miARN actúan como activadores e represores dos xenes), trastornos neurodexenerativos e enfermidades cardiovasculares. Comprender e dilucidar os cambios no perfil de expresión de miARN pode levar ao descubrimento de novos biomarcadores con novos enfoques terapéuticos concomitantes para a prevención de enfermidades. Os miARN tamén xogan un papel fundamental no desenvolvemento e patoxénese de infeccións causadas por microorganismos como bacterias e virus ao regular os xenes do sistema inmunitario para crear unha resposta eficaz á enfermidade.
A importancia e o papel que xogan os miRNAs xustifican unha investigación e investigación máis adiantadas que, xunto coa integración de datos xenómicos, transcriptómicos e/ou proteómicos, mellorarán a nosa comprensión mecanicista das interaccións celulares e da enfermidade. Isto pode levar ao desenvolvemento de novas terapias baseadas en miARN mediante a explotación dos miARN como actimirs (utilizando miRNAs como activadores para a substitución de miRNAs que foron mutados ou eliminados) e antagomirs (utilizando miRNAs como antagonistas onde hai unha regulación anormal do devandito ARNm) para enfermidades humanas e animais prevalentes e emerxentes.
***
Referencias
- NobelPrize.org. Comunicado de prensa – Premio Nobel de Fisioloxía ou Medicina 2024. Publicado o 7 de outubro de 2024. Dispoñible en https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2024/press-release/
- Clairea T, Lamarthée B, Angliceau D. MicroRNAs: small molecules, big effects, Current Opinion in Organ Transplantation: febreiro de 2021 - Volume 26 - Issue 1 - p 10-16. DOI: https://doi.org/10.1097/MOT.0000000000000835
- Ambros V. As funcións dos microARN animais. Natureza. 2004, 431 (7006): 350–5. DOI: https://doi.org/10.1038/nature02871
- Bartel DP. MicroARN: xenómica, bioxénese, mecanismo e función. Célula. 2004, 116 (2): 281–97. DOI: https://10.1016/S0092-8674(04)00045-5
- Jansson MD e Lund AH MicroRNA e cancro. Oncoloxía Molecular. 2012, 6 (6): 590-610. DOI: https://doi.org/10.1016/j.molonc.2012.09.006
- Bhaskaran M, Mohan M. MicroARNs: historia, bioxénese e o seu papel evolutivo no desenvolvemento e enfermidade animal. Veterinaria Pathol. 2014;51(4):759-774. DOI: https://doi.org/10.1177/0300985813502820
- Bernstein E, Kim SY, Carmell MA, et al. Dicer é esencial para o desenvolvemento do rato. Nat Genet. 2003; 35: 215–217. DOI: https://doi.org/10.1038/ng1253
- Kloosterman WP, Plasterk RH. As diversas funcións dos micro-ARN no desenvolvemento e enfermidades dos animais. Dev Cell. 2006; 11:441–450. DOI: https://doi.org/10.1016/j.devcel.2006.09.009
- Wienholds E, Koudijs MJ, van Eeden FJM, et al. O encima Dicer1 que produce microARN é esencial para o desenvolvemento do peixe cebra. Nat Genet. 2003; 35: 217–218. DOI: https://doi.org/10.1038/ng125
- O'Brien J, Hayder H, Zayed Y, Peng C. Visión xeral da bioxénese do microARN, os mecanismos de accións e a circulación. Front Endocrinol (Lausanne). 2018 de agosto de 3; 9:402. DOI: https://doi.org/10.3389/fendo.2018.00402
***
Artigo relacionado
microARNs: nova comprensión do mecanismo de acción nas infeccións virais e a súa importancia (15 2021 febreiro)
***
