RNA
Typy i funkcje RNA
Z wielu typów RNA, trzy najbardziej znane i najczęściej badane to RNA posłańca (mRNA), transferowy RNA (tRNA) i rybosomalny RNA (rRNA), które są obecne we wszystkich organizmach. Te i inne rodzaje RNA przede wszystkim przeprowadzają reakcje biochemiczne, podobnie jak enzymy. Niektóre z nich pełnią jednak również złożone funkcje regulatorowe w komórkach. Ze względu na ich udział w wielu procesach regulacyjnych, ich obfitość i różnorodne funkcje, RNA odgrywają ważną rolę zarówno w prawidłowych procesach komórkowych, jak i w chorobach.
W syntezie białek, mRNA przenosi kody genetyczne z DNA w jądrze do rybosomów, miejsc translacji białek w cytoplazmie. Rybosomy składają się z rRNA i białka. Podjednostki białkowe rybosomów są kodowane przez rRNA i są syntetyzowane w jądrze. Po skompletowaniu przemieszczają się do cytoplazmy, gdzie jako kluczowe regulatory translacji „odczytują” kod niesiony przez mRNA. Sekwencja trzech zasad azotowych w mRNA określa włączenie określonego aminokwasu do sekwencji tworzącej białko. Cząsteczki tRNA (czasami nazywane również rozpuszczalnym lub aktywującym RNA), które zawierają mniej niż 100 nukleotydów, przenoszą określone aminokwasy do rybosomów, gdzie są one łączone w celu utworzenia białek.
Oprócz mRNA, tRNA i rRNA, RNA można ogólnie podzielić na kodujące (cRNA) i niekodujące (ncRNA). Istnieją dwa rodzaje ncRNA: gospodarzące ncRNA (tRNA i rRNA) oraz regulatorowe ncRNA, które są dalej klasyfikowane w zależności od ich wielkości. Długie ncRNA (lncRNA) mają co najmniej 200 nukleotydów, podczas gdy małe ncRNA mają mniej niż 200 nukleotydów. Małe ncRNA dzielą się na mikro RNA (miRNA), małe nukleolarne RNA (snoRNA), małe jądrowe RNA (snRNA), małe interferujące RNA (siRNA) i PIWI-interacting RNA (piRNA).
Szczególne znaczenie mają miRNA. Mają one długość około 22 nukleotydów i funkcjonują w regulacji genów u większości eukariotów. Mogą one hamować (wyciszać) ekspresję genów poprzez wiązanie się z docelowym mRNA i hamowanie translacji, zapobiegając w ten sposób produkcji funkcjonalnych białek. Wiele miRNA odgrywa znaczącą rolę w nowotworach i innych chorobach. Na przykład, supresorowe i onkogenne (inicjujące nowotwory) miRNA mogą regulować unikalne geny docelowe, prowadząc do nowotworzenia i progresji nowotworu.
Znaczenie funkcjonalne mają również piRNA, które mają długość od 26 do 31 nukleotydów i występują u większości zwierząt. Regulują one ekspresję transpozonów (genów skokowych) poprzez powstrzymywanie genów przed transkrypcją w komórkach zarodkowych (plemniki i jaja). Większość piRNA jest komplementarna do różnych transpozonów i może być specyficznie ukierunkowana na te transpozony.
Circular RNA (circRNA) jest unikalny od innych typów RNA, ponieważ jego końce 5′ i 3′ są połączone razem, tworząc pętlę. Circular RNA są generowane z wielu genów kodujących białka, a niektóre z nich mogą służyć jako szablony do syntezy białek, podobnie jak mRNA. Mogą one również wiązać miRNA, działając jak „gąbki”, które uniemożliwiają cząsteczkom miRNA wiązanie się z ich celami. Ponadto, circRNA odgrywają ważną rolę w regulacji transkrypcji i alternatywnego splicingu genów, z których circRNA zostały wyprowadzone.
.