Вивчення мікрорибосом та їх роль у регуляції біологічних процесів в клітинах

Роль microRNA у регуляції різноманітних біологічних процесів у клітинах. Аналіз молекулярних механізмів, що дозволяють microRNA впливати на ключові аспекти клітинної активності. Регулювання генетичного вираження та біологічних шляхів у клітинах.

Рубрика Биология и естествознание
Вид статья
Язык украинский
Дата добавления 20.03.2024
Размер файла 25,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

НМУ імені О.О. Богомольця,

Вивчення мікрорибосом та їх роль у регуляції біологічних процесів в клітинах

Русалов Віталій Леонідович кандидат медичних наук, доцент

Шилов Михайло Віталійович кандидат медичних наук

Дюжикова Олена Михайлівна кандидат медичних наук, доцент

м. Київ

Анотація

Дана стаття присвячена всебічному вивченню ролі microRNA у регуляції різноманітних біологічних процесів у клітинах. Здійснено детальний аналіз молекулярних механізмів, що дозволяють microRNA впливати на ключові аспекти клітинної активності, зокрема клітинний цикл, проліферацію, диференціацію та апоптоз, шляхом тонкої регуляції експресії генів. У статті висвітлено актуальні наукові відкриття та проведено дослідження, що стосуються конкретних microRNA, які відіграють ключову роль у регулюванні генетичного вираження та біологічних шляхів у клітинах. Особлива увага приділяється вивченню взаємодії microRNA з різноманітними клітинними компонентами, включаючи мРНК та білки, і їхньому впливу на різноманітні клітинні функції. Загальний огляд надбань в цьому напрямку підкреслює важливість microRNA в регуляції клітинної функціональності та підтримує актуальність подальших досліджень у цій області. Висвітлено проблему короткого терміну життя microRNA та їхню вразливість до деградації в організмі, що обмежує їхню ефективність як потенційних терапевтичних агентів. Представлено огляд сучасних методів доставки microRNA, таких як використання векторів вірусів, ліпосом, електропорації, наночастинок та екзосом, які спрямовані на покращення стійкості до деградації та забезпечення точної доставки до клітин. Представлено приклади клінічного застосування microRNA у контексті діагностики, прогнозування та терапії різних захворювань, зокрема раку та інших патологічних станів. Висновки вказують на важливість розуміння молекулярних аспектів взаємодії microRNA для подальших досліджень та розробки інноваційних стратегій лікування, особливо в контексті онкологічних захворювань. Вивчення цього напрямку є обіцяючим для розвитку персоналізованої медицини та вдосконалення терапевтичних підходів до різноманітних патологій. Представлені результати можуть служити основою для подальших досліджень та розробки нових методів лікування, базованих на microRNA, що регулюють клітинні процеси.

Ключові слова: microRNA, клітинний цикл, біологічні процеси, проліферація клітин, апоптоз

Abstract

Rusalov Vitalii Leonidovych Candidate of Medical Sciences, Associate Professor, Bogomolets National Medical University, Kyiv,

Shylov Mykhailo Vitaliiovych PhD of medicine, Assistant Professor, Bogomolets National Medical University, Kyiv

Dyuzhikova Olena Mykhailivna PhD in Medical Sciences, Assistant Professor, Bogomolets National Medical University, bul. Taras Shevchenko, Kyiv

STUDY OF MICRORIBOSOMES AND THEIR ROLE IN THE REGULATION OF BIOLOGICAL PROCESSES IN CELLS

This article is devoted to a comprehensive biological study of the role of microRNAs in regulating various processes in cells. A detailed analysis of the molecular mechanisms that allow miRNA to influence key aspects of cellular activity, including the cell cycle, proliferation, differentiation and apoptosis, was carried out through fine regulation of gene expression. The article highlights current scientific discoveries and studies related to specific miRNAs that play a crucial role in regulating cells' genetic expression and biological pathways. Particular attention is paid to studying the interaction of miRNAs with various cellular components, including mRNAs and proteins, and their influence on various cellular functions. A general overview of the achievements in this direction emphasizes the importance of miRNAs in regulating cellular functionality and supports the relevance of further research in this area. The problem of the short life span of microRNAs and their vulnerability to degradation in the body, which limits their effectiveness as therapeutic agents, is highlighted. An overview of modern microRNA delivery methods, such as viral vectors, liposomes, electroporation, nanoparticles, and exosomes, which aim to increase resistance to degradation and ensure accurate delivery to cells, is presented. Examples of the clinical application of miRNA in the context of diagnosis, prognosis and treatment of various diseases, including cancer and other pathological conditions, are presented. The findings indicate the importance of understanding the molecular aspects of miRNA interaction for further research and development of innovative treatment strategies, especially in cancer. Studying this holds promise for developing personalized medicine and improving therapeutic approaches to various pathologies. The presented results serve as a basis for further research and development of new treatment methods based on microRNAs that regulate cellular processes.

Keywords: microRNA, cell cycle, biological processes, cell proliferation, apoptosis

Постановка проблеми

MicroRNA (miRNA) - це короткі нуклеотидні послідовності, які грають ключову роль в регуляції експресії генів у клітинах. Вони є частиною системи різноманітних регуляторних механізмів, визначаючи, які гени будуть активовані або пригнічені. В даний час ведуться активні дослідження щодо використання microRNA в лікуванні різних захворювань, таких як рак, інфекції та інші [1,2]. MicroRNA виявляються перспективними терапевтичними агентами, які можуть впливати на експресію генів, що відповідають за розвиток хвороби [1]. Наприклад, їх застосування може включати зниження експресії генів, що сприяють розвитку раку, або збільшення експресії генів, що забезпечують захист від інфекцій [1].

Однак важливо відзначити, що використання microRNA як терапевтичних агентів включає складний процес, оскільки вони мають короткий термін життя та піддаються швидкому розкладанню в організмі [1]. MicroRNA мають обмежений термін життя через кілька основних причин. По-перше, їх структура робить їх вразливими перед дією різних факторів. Зокрема, вони піддаються деградації шляхом гідролізу РНК нуклеазами, такими як 5'-екзонуклеази та 3'-екзонуклеази [3]. Цей процес призводить до розкладання microRNA на більш короткі фрагменти, обмежуючи їхній час існування в клітині.

Додатково, microRNA піддаються впливу різноманітних факторів, таких як білки, що взаємодіють з microRNA, або інші молекули РНК, що можуть взаємодіяти з microRNA [2]. Ці взаємодії можуть впливати на структуру microRNA та змінювати їхню стійкість до деградації [4]. Такі варіації у стабільності можуть впливати на ефективність функціонування microRNA у клітині.

Це вимагає розробки та оптимізації технологій доставки microRNA, а також вивчення їх взаємодії з клітинними механізмами.

Відомо, що microRNA можуть регулювати ключові процеси в клітині, і їх використання в лікуванні відкриває нові можливості для точного та ефективного впливу на генетичні механізми, пов'язані з хворобами. Переваги такого підходу полягають в можливості спрямованої терапії, яка мінімізує побічні ефекти та покращує результати лікування. Деградація microRNA становить серйозну перешкоду для ефективного лікування хвороб, оскільки ці молекули мають обмежений термін життя та можуть швидко розкладатися в організмі [5]. Це може призвести до зниження ефективності microRNA як терапевтичних агентів, оскільки вони ризикують бути розкладеними до того, як досягнуть своєї мішені [1].

Щоб подолати цю проблему, ведуться дослідження з розробки нових методів доставки microRNA. Ці нові підходи спрямовані на збільшення стійкості microRNA до деградації та забезпечення їхньої ефективної доставки до цільових місць [6]. Інноваційні технології в області доставки microRNA можуть покращити їхню стабільність і збільшити потенцій терапевтичного впливу на захворювання.

MicroRNA можна ефективно доставляти до клітин за допомогою різних методів, що забезпечують їхню стійкість та впливають на конкретні типи клітин. Віруси можуть слугувати векторами для доставки microRNA до клітин. Наприклад, модифіковані віруси грипу можуть переносити microRNA до легеневих клітин. Наночастинки, відомі як ліпосоми, можуть бути використані для доставки microRNA до клітин. Ці ліпосоми можуть бути модифіковані для специфічної доставки microRNA до конкретних типів клітин. Електропорація використовує електричний струм для створення малих отворів у мембрані клітин, дозволяючи microRNA проникати в клітину. Наночастинки можуть бути використані для доставки microRNA до клітин. Наприклад, золоті наночастинки можуть бути модифіковані для ефективної доставки microRNA до клітин раку. Екзосоми -- це наночастинки, що виділяються клітинами і містять microRNA. Вони можуть служити для доставки microRNA до інших клітин, розширюючи їхню функціональність. Загалом, не дивлячись на виклики, пов'язані з ефективністю та стабільністю, дослідження в галузі microRNA відкривають перспективи для розробки інноваційних методів лікування, які можуть змінити парадигму в медицині. MicroRNA зазвичай взаємодіють з молекулярним комплексом під назвою RISC (RNA-induced silencing complex), і це дозволяє їм взаємодіяти з мРНК, забезпечуючи її деградацію або пригнічення трансляції. Цей процес пригнічення генів є ключовим у регулюванні численних біологічних процесів. MicroRNA грають важливу роль в регуляції різних біологічних процесів, таких як розвиток, ріст, апоптоз (програмована клітинна смерть), диференціація клітин та імунні відповіді. Патологічна регуляція microRNA може вести до різних хвороб, включаючи рак, серцеві захворювання, неврологічні захворювання та інші. Деякі microRNA можуть бути визначені як онкогени або туморсупресори, залежно від їх функції в регуляції клітинного циклу та апоптозу. MicroRNA можуть взаємодіяти з іншими молекулами, такими як білки, та визначати клітинний відгук на зовнішні стимули, такі як інфекції або запалення. Вивчення ролі microRNA в регуляції клітинних процесів є активною областю наукових досліджень, оскільки це відкриває можливості для розробки нових методів діагностики та лікування різних захворювань. Визначення мішеней є ключовим для розуміння впливу експресії microRNA на біологічні процеси. Однак виклик полягає в ідентифікації когорти мішеней для конкретної microRNA, особливо тих, що активно пригнічуються в комплексах microRNA- РНК-індукованого глушіння (RISC) та інформаційної РНК (мРНК). Була розроблена стратегія RISCtrap, яка ефективно стабілізує та очищує цілі від цієї тимчасової взаємодії. Використовуючи цей метод, було ідентифіковано конкретні цільові гени для miR-124, miR-132 і miR-181, включаючи раніше невідомі. Наприклад, за допомогою RISCtrap були виявлені дві раніше невідомі мішені miR-132, які регулюються цією microRNA у передньому мозку дорослих мишей - адаптерний білок CT10, регулятор кінази 1 (CRK1) і білок 1, пов'язаний з щільним з'єднанням (TJAP1). Виявлено поліморфізм у цільових генах, типах та частоті мотивів елементів розпізнавання microRNA (MRE), що вказує на раніше недооцінений рівень специфічності в цільових наборах, регульованих конкретними microRNA.

Аналіз останніх досліджень і публікацій

MicroRNA (microRNA) - це група коротких некодуючих РНК, зазвичай складаються з приблизно 21-25 нуклеотидів, які виконують функцію посередників у специфічній послідовності посттранскрипційної репресії мішеневих мРНК [1]. Недавні дослідження підтверджують, що багато microRNA спрямовані на транскрипти, що кодують білки. Це спрямування може прямо чи опосередковано впливати на клітинний цикл та клітинну проліферацію. Зміни у рівнях microRNA можуть також грати ключову роль у патологічних станах, пов'язаних з втратою контролю над клітинним циклом, включаючи утворення пухлин [2].

Останні дані, які ми висвітлюємо в цьому огляді, підтверджують тісний зв'язок між microRNA та регуляцією клітинного циклу в ссавців. Ми розглядаємо, як конкретні microRNA функціонують в межах шляхів, які контролюють ключові точки клітинного циклу. Окрім того, ми обговорюємо нові докази, які вказують на те, що активність деяких microRNA може залежати від фази клітинного циклу. Наш огляд також акцентує на тому, як координована регуляція мішеней microRNA може впливати на прогресію клітинного циклу [3].

Ці висновки базуються на сучасних відкриттях у дослідженні microRNA та їхнього впливу на клітинний цикл, що робить їхнє розуміння більш точним і відкриває нові можливості для розвитку терапевтичних стратегій у контролі за клітинними процесами.

Малі РНК поділяються на три групи: microRNA , малі інтерферуючі РНК і P-елемент-індуковані wimpy testis (Piw^-взаємодіючі РНК (piRNA) є класом малих некодуючих молекул РНК, які мають 24-31 нуклеотид у довжину. Вони в основному знаходяться в статевих клітинах і пов'язані з білками родини Piwi. Відомо, що піРНК індукують глушіння транспозонів та епігенетичну регуляцію, взаємодіючі РНК (piRNA). MicroRNA обробляються з транскриптів попередників за допомогою ферментів РНКази III Drosha та Dicer у тваринах або DICER-LIKE (DCL) у рослинах, регулюючи експресію ендогенних генів [4].

Small interfering RNAs (siRNAs) обробляються з дволанцюгових РНК (dsRNAs) за допомогою Dicer/DCL і розщеплюють цільові РНК. piRNA відіграють ключову роль у придушенні переміщуваних елементів на транскрипційному та посттранскрипційному рівнях у клітинах зародкової лінії тварин, і їхні біогенетичні механізми залишаються активною областю досліджень [5]. біологічний клітина молекулярний генетичний

Кожен клас малих РНК, разом із членами родини білків AGO, утворює рибонуклеопротеїновий комплекс, відомий як РНК-індукований комплекс мовчання (RISC). Ці комплекси можуть взаємодіяти з різними білками- партнерами для точного регулювання цільових генів [6].

За останні 20 років механізми формування, функціонування та деградації RISC були широко вивчені. Однак багато важливих питань залишаються невирішеними і постійно розкриваються нові деталі [7]. У даному огляді ми підсумовуємо наше поточне розуміння існування RISC від виникнення до розпаду, зосереджуючись на механізмах дії miRNA та siRNA у тваринах і рослинах, а також обговорюємо нові виклики, що виникають з останніх досліджень.

Мета статті полягає в систематичному аналізі та огляді ролі microRNA у регуляції ключових біологічних процесів у клітинах, включаючи клітинний цикл, проліферацію, диференціацію та апоптоз. Дослідження спрямоване на визначення молекулярних механізмів впливу microRNA на експресію генів та їхню потенційну клінічну значущість для розвитку нових стратегій діагностики та лікування різноманітних захворювань.

Виклад основного матеріалу

Процес клітинної диференціації відрізняється координованою регуляцією виходу з клітинного циклу, активацією експресії генів, специфічних для конкретної клітинної лінії та, у певних випадках, повторним входом у клітинний цикл. На цей процес можуть впливати тканинно-специфічні фактори транскрипції, які діють як перемикачі або модулятори програм експресії генів, що є характерними для даної клітинної лінії. Також зауважується, що деякі microRNA проявляють тканинно-специфічну експресію і можуть впливати на кінцеві фази диференціації, шляхом регуляції експресії специфічних генів лінії та прогрес клітинного циклу.

Більш детальні дані щодо функцій microRNA під час диференціації були отримані з досліджень еритропоезу та міогенезу. Фактори росту, такі як еритропоетин (Epo) і фактор стовбурових клітин (Scf), є важливими для виживання, проліферації та диференціації еритроїдних попередників.

Вивчаючи культуру диференціації CD34+ гемопоетичних клітин - попередників пуповинної крові, Пешле та його колеги виявили, що стійка експресія miR-221 і miR-222 у HPC помітно знижується при диференціації в еритробласти. Зменшення експресії microRNA-221/222 корелює зі збільшенням білка, проте не спостерігається змін в експресії мРНК для набору рецепторів SCF, які є необхідні для виживання, проліферації та диференціації еритроїдних попередників .

Цей набір є прямою мішенню miR-221 та miR-222, оскільки його 3' UTR містить послідовність, відповідну затравковій ділянці miR-221/222. Надмірна експресія miR-221/222 викликає репресію обох репортерів люциферази, що містять Kit3' UTR, у негативних клітинах K562 та ендогенному білку Kit в еритролейкемічній клітинній лінії TF-1. Хоча активація передачі сигналів як через Kit, так і через рецептор Epo (Epo-R) синергізується для посилення проліферації еритроїдних попередників, у пізньому етапі еритропоезу фактор транскрипції GATA-1 пригнічує транскрипцію з промотора Kit, що призводить до зниження рівнів Kit в термінальних еритробластах.

Загалом, результати досліджень підтверджують важливу роль miR-221 і miR-222 у модулюванні еритропоезу через регуляцію Kit. Проте, важливо вивчити деталі регуляції експресії microRNA-221 і microRNA-222 під час еритропоезу, визначити їхню важливість для прихильності HPC до еритроїдної лінії і розглянути можливі інші мішені microRNA-221/222, які репресією обмежують прогрес клітинного циклу та сприяють диференціації.

Розвиток скелетних м'язів проходить через стадії диференціації та проліферації. Виявлення індукції м'язово-специфічних microRNA, таких як miR-1, miR-133 і miR-206, міогенними факторами транскрипції, призвело до значного зацікавлення у вивченні функцій цих microRNA під час міогенезу. Функціональні дослідження, проведені на клітинах, що переходять від міобластів до міотубів, розкрили мішені цих м'язово-специфічних microRNA та механізми, через які репресія конкретних генів впливає на міогенез.

Наприклад, надмірна експресія miR-1 або miR-206 зменшує проліферацію клітин C2C12 та сприяє міогенезу, в той час як надмірна експресія miR- 133 підсилює проліферацію та пригнічує міогенез. Антагоністичні ефекти спостерігаються за допомогою антисмислових microRNA (анти-міР) до miR- 1/miR-206 або miR-133. Фенотипи, пов'язані з експресією microRNA у клітинах C2C12, пояснюються частково репресією специфічних генів, які впливають на диференціацію м'язових клітин.

Мішені miR-206 та/або miR-1 включають Polal, Gkbl та Hdac4. MiR-133 має вплив на Srf та Ptbp2. Дослідники, також вивчаючи miR-1-2 у мишах, показали його значущість у кардіогенезі, вказуючи на його вплив на морфогенез серця, електрофізіологію та клітинний цикл. Виявлено, що miR-1 спричинює збільшення мітотичних кардіоміоцитів і серцевої гіперплазії, пов'язані з дерепресією Hand2 та підвищенням експресії Irx5.

Ці висновки, а також спостереження, що miR-1 і miR-133 пов'язані з електрофізіологічними фенотипами через регуляцію окремих К+-каналів, вказують на важливість microRNA у розвитку та регулюванні клітинного циклу кардіоміоцитів. Дослідження розвитку явно свідчать про те, що microRNA, за допомогою репресії генів, можуть модулювати прогрес клітинного циклу та експресію специфічних генів, що необхідно для різних етапів диференціації. Це підкреслює складність впливу microRNA, регулюючи клітинний цикл, і підкреслює необхідність подальших досліджень для розуміння біологічного контексту, в якому вони діють.

Деякі дослідження вказують на те, що microRNA можуть відігравати роль у клітинній трансформації, модулюючи молекулярні мережі онкогенів і пухлинних супресорів [3.4].

З'явилися також відомості про те, що пухлини можуть демонструвати глобальне зниження рівнів зрілих microRNA [2,3]. Це може відбивати менш диференційований стан пухлин або свідчити про те, що microRNA можуть впливати на трансформований фенотип. Останні відомості підтверджують, що зниження рівнів microRNA може відігравати причинно-наслідкову роль у пухлиногенезі [2,4].

Наприклад, дослідження Джекса та його колег показали, що порушення обробки microRNA за допомогою опосередкованого shRNA призводить до збільшення проліферації пухлинних клітин in vitro [2,5]. Це призводить до надмірної експресії білкових продуктів онкогенів Myc і Kras, які мають цільові сайти для microRNA let-7 у їхніх 3' UTR областях. Раніше проведені дослідження показали, що let-7 регулює рівні білків сімейства Ras [2].

Експерименти з надмірною експресією microRNA let-7g показали зменшення утворення колоній у пухлинних клітинах з порушенням обробки microRNA. З іншого боку, надмірна експресія let-7g anti-miR підвищує швидкість росту пухлинних клітин, microRNA яких не піддавались маніпуляціям [2,5].

Інактивація Dicer у мишачій моделі LSL-KrasG12D раку легенів призвела до збільшення росту пухлини in vivo. Ці дані підтверджують, що глобальне придушення процесу обробки microRNA може сприяти пухлиногенезу та входженню клітинного циклу, частково через зняття обмежень на активність відомого онкогену.

Дисрегульована експресія microRNA може виникнути внаслідок порушень обробки microRNA, змін кількості копій локусів, які кодують microRNA, або метилювання промоторних ділянок microRNA. Багато microRNA розташовані в хромосомних областях, схильних до хромосомних аномалій при раку людини [6,7]. Супресори пухлин підтримують цілісність контрольних точок клітинного циклу та регулюють апоптотичні відповіді. Таким чином, втрата кількості копій у цих локусах може посилити утворення пухлин та сприяти несприятливому клінічному прогнозу.

Видалення конкретних локусів microRNA у різних типах пухлин, а також кореляція між делецією microRNA та несприятливим клінічним прогнозом, підтверджують гіпотезу, що microRNA можуть виступати як супресори пухлин [6].

Інше недавнє дослідження вказує на те, що microRNA сімейства miR-16 можуть безпосередньо впливати на прогресування клітинного циклу та проліферацію, регулюючи контрольну точку G1. Підвищена експресія microRNA сімейства miR-16 призвела до індукції зупинки G0/G1 у культивованих пухлинних клітинах людини [3]. Було ідентифіковано численні мішені miR-16, репресія яких може індуковувати накопичення G0/G1. Один із таких мішеней - CDK6, кіназа клітинного циклу, активується у ранній фазі G1 при зв'язуванні з циклінами D-типу. Комплекси CD^^^^m D грають важливу роль у гіперфосфорилюванні RB1 CDK4/6 і CDK2, щоб придушити інгібіцію RB E2F, сприяючи таким чином прогресуванню G1 до S-фази. Підвищена експресія CDK6 сприяє лейкемогенезу та клітинній проліферації.

Дослідження, проведене Hayette та його колегами, виявило аберантну рекомбінацію генів у пацієнтів з В-ХЛЛ, що призвела до надмірної експресії CDK6 через зіставлення гена CDK6 з енхансером гена Ig. Це спостереження вказує на можливість того, що надмірна експресія CDK6, викликана аберантною рекомбінацією гена, а також дерепресія CDK6 через делецію 13q14 та втрата miR-16 можуть сприяти лейкемогенезу [7].

Щоб докладніше з'ясувати зв'язок між втратою miR-16, надекспресією CDK6, втратою контролю клітинного циклу та лейкемогенезом, необхідний додатковий аналіз зразків пацієнтів із лімфомою та делеціями на 13q14. Накопичення даних також свідчить про те, що інші microRNA можуть впливати безпосередньо на контрольні точки клітинного циклу та клітинний розподіл.

Дослідження нейробластоми (NB), педіатричного раку, розділило пухлини NB на генетичні підтипи. Профілі експресії microRNA виявили miR-184 як одну з ключових microRNA, експресія якої була значно знижена в пухлинах MNA порівняно з іншими підтипами NB. Додатково, підвищена експресія miR-184 викликала зупинку клітинного циклу на G1 з подальшим апоптозом. Втрата miR-33-34a також пов'язана з NB, особливо в підтипі MNA.

Аналіз показав, що miR-34a знаходиться в мінімальній області втрати 1р у пухлинах NB з делеціями 1p. Експресія miR-34a була знижена в клітинних лініях та первинних пухлинах NB, що підтверджує його роль у контролі точок пошкодження ДНК, опосередкованих TP53.

Сімейство microRNA miR-34 включає три висококонсервативні microRNA (miR-34a, miR-34b і miR-34c), які безпосередньо регулюються супресором пухлини TP53. Члени цього сімейства можуть впливати на апоптотичні та G1 контрольні функції TP53. Підвищена експресія кожного члена сімейства miR-34 спричинює зупинку клітинного циклу на G1 та пригнічення генів клітинного циклу. Гени, регульовані miR-34, взаємодіють з генами, які контролюють пошкодження ДНК. Це свідчить про те, що сімейство miR-34 грає важливу роль у контрольній точці пошкодження ДНК, опосередкованій TP53, через регуляцію генів клітинного циклу та зупинку G1.

Висновки

У даній статті показано роль microRNA в регуляції різноманітних біологічних процесів у клітинах. Дослідження дозволяють визначити, що microRNA впливають на клітинний цикл, проліферацію, диференціацію та апоптоз, виконуючи ключові функції у забезпеченні генетичної стабільності та здатності клітин реагувати на зміни у середовищі. Особлива увага приділяється розгляду молекулярних механізмів взаємодії microRNA з геном, що може служити основою для подальших досліджень та розробки нових терапевтичних стратегій. Виявлено, що деградація microRNA та їхня взаємодія з різними факторами визначають складність їхнього використання як терапевтичних агентів. Розвиток нових методів доставки microRNA, таких як використання векторів вірусів, ліпосом, електропорації, наночастинок та екзосом, представляє важливий напрямок для подолання цих обмежень. Таким чином, використання microRNA у регулюванні клітинних процесів може відкрити нові перспективи у вивченні та лікуванні різноманітних захворювань, зокрема раку та інших патологій. Дослідження в цьому напрямку важливе для подальшого розвитку молекулярної медицини та персоналізованої терапії.

Література

1. Xiong Y. et al. The Regulatory Role of miR-107-Cdk6-Rb Pathway in Airway Smooth Muscle Cells in Asthma //Journal of Asthma and Allergy. - 2023. - С. 433-445.

2. Fattahi M. et al. microRNA-382 as a tumor suppressor? Roles in tumorigenesis and clinical significance //International journal of biological macromolecules. - 2023. - С. 125863.

3. Farzaneh S. et al. The Expression of miR-34c-5p Induces G0/G1 Cell Cycle Arrest and Apoptosis in SW480 Colon Cancer Cell //Iranian Journal of Pharmaceutical Research. - 2023. - Т. 22. - №. 1.

4. He T. et al. MicroRNA-200b and microRNA-200c are up-regulated in PCOS granulosa cell and inhibit KGN cell proliferation via targeting PTEN //Reproductive Biology and Endocrinology. - 2019. - Т. 17. - №. 1. - С. 1-8.

5. Urbschat S. et al. MicroRNA 200a as a histologically independent marker for meningioma recurrence: Results of a four microRNA panel analysis in meningiomas //Cancer Medicine. - 2023. - Т. 12. - №. 7. - С. 8433-8444.

6. Cao X. et al. Determining the Potential Roles of Branched-Chain Amino Acids in the Regulation of Muscle Growth in Common Carp (Cyprinus carpio) Based on Transcriptome and MicroRNA Sequencing //Aquaculture Nutrition. - 2023. - Т. 2023.

7. Dai X. et al. A novel miR-0308-3p revealed by miRNA-seq of HBV-positive hepatocellular carcinoma suppresses cell proliferation and promotes G1/S arrest by targeting double CDK6/Cyclin D1 genes //Cell & bioscience. - 2020. - Т. 10. - С. 1-18.

References

1. Xiong, Y., Luo, Y., Yuwen, T., Li, J., Chen, R., & Shi, F. (2023). The Regulatory Role of miR-107-Cdk6-Rb Pathway in Airway Smooth Muscle Cells in Asthma. Journal of Asthma and Allergy, 433-445.

2. Fattahi, M., Shahrabi, S., Saadatpour, F., Rezaee, D., Beyglu, Z., Delavari, S., ... & Le, B. N. (2023). microRNA-382 as a tumor suppressor? Roles in tumorigenesis and clinical significance. International journal of biological macromolecules, 125863.

3. Farzaneh, S., Bandad, S., Shaban, F., Heshmati, M., Barikrow, N., & Pashapour, S. (2023). The Expression of miR-34c-5p Induces G0/G1 Cell Cycle Arrest and Apoptosis in SW480 Colon Cancer Cell. Iranian Journal of Pharmaceutical Research, 22(1).

4. He, T., Sun, Y., Zhang, Y., Zhao, S., Zheng, Y., Hao, G., & Shi, Y. (2019). MicroRNA- 200b and microRNA-200c are up-regulated in PCOS granulosa cell and inhibit KGN cell proliferation via targeting PTEN. Reproductive Biology and Endocrinology, 17(1), 1-8.

5. Urbschat, S., Landau, B., Bewersdorf, N. C., Schuster, C., Wagenpfeil, G., Schulz- Schaeffer, W. J., ... & Ketter, R. (2023). MicroRNA 200a as a histologically independent marker for meningioma recurrence: Results of a four microRNA panel analysis in meningiomas. Cancer Medicine, 12(7), 8433-8444.

6. Cao, X., Cui, H., Ji, X., Li, B., Lu, R., Zhang, Y., & Chen, J. (2023). Determining the Potential Roles of Branched-Chain Amino Acids in the Regulation of Muscle Growth in Common Carp (Cyprinus carpio) Based on Transcriptome and MicroRNA Sequencing. Aquaculture Nutrition, 2023.

7. Dai, X., Huang, R., Hu, S., Zhou, Y., Sun, X., Gui, P., ... & Zhou, P. (2020). A novel miR-0308-3p revealed by miRNA-seq of HBV-positive hepatocellular carcinoma suppresses cell proliferation and promotes G1/S arrest by targeting double CDK6/Cyclin D1 genes. Cell & bioscience, 10, 1-18.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Управління обміном вуглеводів. Математичний аналіз системи регуляції рівня кальцію в плазмі. Основна модель регуляції обміну заліза у клітинах. Управління обміном білків, жирів і неорганічних речовин. Баланс тепла в організмі. Регуляція температури тіла.

    реферат [25,9 K], добавлен 09.10.2010

  • Системні аспекти проведення біологічних досліджень. Біологічні системи як об'єкти дослідження. Характеристика приладів та апаратів для біологічних досліджень. Оптичний та електронний мікроскопи. Термостат, калориметр, центрифуга, автоклав, біореактор.

    реферат [2,4 M], добавлен 30.11.2014

  • Будова та функції біологічних мембран, їх роль в функціонуванні всіх клітин. Дифузія, активний і пасивний транспорт. Ендоцитоз та екзоцитоз, їх види. Мембранна теорія збудження. Роль біологічних мембран в даних процесах. Потенціал дії та його фази.

    курсовая работа [3,0 M], добавлен 09.04.2013

  • Предмет, структура та основні поняття біофізики і біосистем. Об’єкти дослідження фізики клітинних процесів. Жива клітина – основна форма життя. Мембранний транспорт речовин у клітинах. Механізми активного транспорту речовин через біологічні мембрани.

    реферат [305,7 K], добавлен 10.02.2011

  • Аналіз морфо-біологічних особливостей комах-запилювачів, визначення їх різноманітності. Пристосування ентомофільних рослин і комах до запилення. Характеристика комах-запилювачів з ряду Перетинчастокрилих. Роль представників інших рядів в запиленні рослин.

    курсовая работа [3,1 M], добавлен 21.09.2010

  • Утворення лізосом шляхом взаємодії комплексу Гольджі і гранулярної ендоплазматичної сітки. Історія їх відкриття та основні особливості. Розщеплення чужих речовин до речовин самої клітини, які наявні у клітинах грибів та тварин. Ферментний склад лізосом.

    презентация [162,3 K], добавлен 15.12.2013

  • Теоретичні основи отруєння і взаємодія зоотоксинів на організм живих істот. Проблеми і науковий пошук шляхів вирішення морфолого–біологічних особливостей гадюки степової та вплив отрути на організм людини. Перша допомога від укусів отруйних тварин.

    контрольная работа [691,6 K], добавлен 26.07.2014

  • Огляд відтворення в штучних умовах особливих технічних систем окремих властивостей і закономірностей біологічної форми руху матерії. Практична спрямованість біоніки як науки. Методи вивчення принципів дії, побудови і функціонування біологічних систем.

    реферат [24,9 K], добавлен 14.09.2010

  • Предмет та важливість вивчення біології. Перші відомості про біологію як науку. Розвиток біологічної науки в епоху середньовіччя та Відродження. Новітні відкриття в біології - видатні вчені сучасності. Давньокитайська медицина. Історія і сучасність.

    реферат [26,4 K], добавлен 27.11.2007

  • Вплив попереднього періодичного помірного загального охолодження щурів-самців у віці 3 та 6 місяців на формування та наслідки емоційно-больового стресу при визначенні функціонального стану церебральних механізмів регуляції загальної активності.

    автореферат [58,6 K], добавлен 12.02.2014

  • Дослідження фізичних, хімічних і біологічних чинників, що впливають на мутагенез. Огляд перших уявлень про стрибкоподібні зміни спадкових властивостей. Аналіз проблем мутаційної мінливості рослин. Характеристика хвороб, викликаних соматичними мутаціями.

    реферат [3,2 M], добавлен 17.10.2012

  • Сальні та потові залози, їх будова та функції. Епіфіз, його роль у птахів і ссавців як нейроендокринного перетворювача. Зв'язок епіфізу з порушеннями у людини добового ритму організму. Регуляція біологічних ритмів, ендокринних функцій та метаболізму.

    контрольная работа [18,3 K], добавлен 12.07.2010

  • Поняття і рівні регуляції експресії генів. Їх склад і будова, механізм формування і трансформування. Транскрипційний рівень регуляції. Приклад індукції і репресії. Регуляція експресії генів прокаріот, будова оперону. Огляд цього процесу у еукаріот.

    презентация [1,7 M], добавлен 28.12.2013

  • Класичний приклад контактної регуляції. Біологічно активні хімічні речовини, за допомогою яких здійснюється передача електричного імпульсу від нервової клітини через синаптичний простір між нейронами. Характеристика молекулярних рецепторів і трансмітерів.

    реферат [3,1 M], добавлен 06.09.2015

  • Будова і рівні регуляції репродуктивної системи ссавців. Доімплантаційний розвиток та роль стероїдних гормонів в імплантаційних процесах. Фізіологічні та молекулярні механізми імплантації. Роль білкових ростових факторів у становленні вагітності.

    реферат [48,8 K], добавлен 09.02.2011

  • Живі організми як об'єктивні реальні форми буття. Хронобіологія – наука про біоритми. Екологічні і фізіологічні аспекти ритмічних процесів. Ритмічні добові коливання фізіологічних процесів у людини та біолектрична активність мозку і м`язової системи.

    доклад [13,6 K], добавлен 31.05.2009

  • Гіпотеза Геї - імпульс для розробки сучасного варіанта системної науки про Землю. Метафора давньогрецької богині Геї. Витоки та передумови формування гіпотези. Еволюція біологічних організмів та їх фізичного оточення в масштабі планети. Критика гіпотези.

    курсовая работа [40,3 K], добавлен 13.05.2012

  • Дослідження біологічних особливостей представників класу "Двостулкові молюски", визначення їх значення в природі, житті людини. Характеристика морфологічних, фізіологічних та екологічних особливостей двостулкових молюсків. Особливості систематики класу.

    курсовая работа [5,6 M], добавлен 21.09.2010

  • Загальні відомості про поширення та видову класифікацію ряду Гризунів. Характеристика місць оселення та біологічних особливостей звірів-синантропів (пацюк сірий, миша хатня, білка звичайна) та гризунів відкритих просторів. Методи боротьби із ссавцями.

    курсовая работа [638,5 K], добавлен 21.09.2010

  • Класифікація відносин між популяціями. Модель Лотки-Вольтерра. Різновид симбіозу: мутуалізм, коменсалізм. Форми взаємодії між видами. Зоохорія і протокооперація. Антібіоз, різноманітність форм експлуатації. Поняття про екологічні ніші. Експерименти Гаузе.

    реферат [806,8 K], добавлен 20.01.2016

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.