O CONTROLE DA (EL CONTROL DE LA) EXPRESSAO GENICA POR MICRORNAS E SUA (Y SU) IMPORTANCIA PARA A (LA) MEDICINA

(especial para SIIC © Derechos reservados)
Os microRNAs desempenham um papel crucial não só nos processos celulares normais, mas também na patogênese de diversas doenças. Desta forma, os perfis de miRNAs têm sido estudado como potenciais ferramentas de diagnóstico e prognóstico. Aliado a isto, a possibilidade do uso dos miRNAs para silenciar ou ativar genes específicos é uma promissora ferramenta no desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas individualizadas, ou seja, baseadas na condição específica de cada paciente.
Autor:
Vagner Oliveira-carvalho
Columnista Experta de SIIC

Institución:
Instituto do Coração do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo


Artículos publicados por Vagner Oliveira-carvalho
Coautor
Edimar Alcides Bocchi* 
Médico, Instituto do Coração do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo*
Recepción del artículo
30 de Agosto, 2022
Aprobación
4 de Septiembre, 2014
Primera edición
3 de Octubre, 2014
Segunda edición, ampliada y corregida
7 de Junio, 2021

Resumen
MicroRNAs (miRNAs) são um grupo de pequenos RNAs, com aproximadamente 19-25 nucleotídeos, que não-codificam proteínas e que estão presentes em grande parte dos organismos eucariontes, incluindo o homem. Desde a sua descoberta (1993) os miRNAs vêm ganhando um enorme destaque na comunidade científica, representando hoje uma das áreas mais estimulantes da ciência médica moderna. Estas moléculas têm a singular habilidade de modularem uma enorme e complexa rede regulatória da expressão dos genes estimada em cerca de 70% do genoma humano. Os miRNAs exercem sua função por meio da inibição da tradução de mRNAs específicos (controle pós-transcricional), ou seja, impedem a síntese de determinadas proteínas durante um certo intervalo de tempo. Desta forma, os miRNAs desempenham um papel crucial não só nos processos celulares normais, como desenvolvimento e diferenciação, mas também na patogênese de diversas doenças. Estudos recentes mostram que os perfis de miRNAs se alteram de acordo com a etiologia, intensidade e estágio da doença, podendo ser utilizados como potenciais ferramentas de diagnóstico e prognóstico. Aliado a isto, a possibilidade do uso dos miRNAs para silenciar ou ativar genes específicos é uma atual e promissora ferramenta que permite o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas individualizadas, ou seja, baseadas na condição específica de cada paciente. Nesta revisão será abordado aspectos sobre a biologia dos miRNAs e como eles podem nos ajudar no combate às enfermidades humanas.

Palabras clave
microrna, controle da expressão gênica, diagnóstico, tratamento, câncer


Artículo completo

(castellano)
Extensión:  +/-7.11 páginas impresas en papel A4
Exclusivo para suscriptores/assinantes

Abstract
MicroRNAs (miRNAs) are a group of small RNAs, around 19-25 nucleotides, non-protein-coding that are present in the most of eukaryotes organisms, including man. Since their discovery (1993), the miRNAs have been largely highlighted in scientific community presenting one of the most exciting areas of modern medical sciences. These molecules have the singular ability to modulate a huge and complex regulatory network of gene expression estimated about 70% of human genome. The miRNAs play their role inhibiting the traduction of specific mRNAs (pos-transcritional control), in other words, they reduce (or block) the synthesis of specific proteins during a certain time interval. This way, the miRNAs play a crucial role not only in normal cellular processes, such as development and differentiation, but also in pathogenesis of various diseases. Recent studies show that the miRNAs profile alter according to etiology, intensity and disease stage and may be used as potential tools to diagnosis and prognosis. In addition, the possibility use of miRNAs to silence or activate specific genes is an actual and promise tool that allows the development of new individual therapeutic strategies based in the specific condition of each patient. In this review will be discussed some aspects about the miRNAs biology and how they may help us fight against the human diseases.

Key words
microrna, control of gene expression, diagnosis, treatment, cancer


Clasificación en siicsalud
Artículos originales > Expertos de Iberoamérica >
página   www.siicsalud.com/des/expertocompleto.php/

Especialidades
Principal: Diagnóstico por Laboratorio, Genética Humana
Relacionadas: Bioquímica, Cardiología, Infectología, Oncología



Comprar este artículo
Extensión: 7.11 páginas impresas en papel A4

file05.gif (1491 bytes) Artículos seleccionados para su compra



Enviar correspondencia a:
Vagner Oliveira-Carvalho, Avenida Enéas de Carvalho Aguiar, 44, São Paulo, Brasil
Bibliografía del artículo
REFERENCIAS

1. Prasanth KV, Spector DL. Eukaryotic regulatory RNAs: an answer to the 'genome complexity' conundrum. Genes Dev 21(1):11-42, 2007.

2. Lee RC, Feinbaum RL, Ambros V. The C. elegans heterochronic gene lin-4 encodes small RNAs with antisense complementarity to lin-14. Cell 75 (5); 843–854, 1993.

3. Reinhart BJ, Slack FJ, Basson M, Pasquinelli AE, Bettinger JC, Rougvie AE, Horvitz HR, Ruvkun G. The 21-nucleotide let-7 RNA regulates developmental timing in Caenorhabditis elegans. Nature 403 (6772); 901–906, 2000.

4. Pasquinelli AE, Reinhart BJ, Slack F, Martindale MQ, Kuroda MI, Maller B, Hayward DC, Ball EE, Degnan B, Müller P, Spring J, Srinivasan A, Fishman M, Finnerty J, Corbo J, Levine M, Leahy P, Davidson E, Ruvkun G. Conservation of the sequence and temporal expression of let-7 heterochronic regulatory RNA. Nature 408 (6808); 86–89, 2000.

5. Lai EC, Tomancak P, Williams RW, Rubin GM. Computational identification of Drosophila microRNA genes. Genome Biol 4(7):R42, 2003.

6. Grad Y, Aach J, Hayes GD, Reinhart BJ, Church GM, Ruvkun G, Kim J. Computational and experimental identification of C. elegans microRNAs. Mol Cell 11(5):1253-1263, 2003.

7. Ambros V. The functions of animal microRNAs. Nature 431(7006):350-355, 2004.

8. Fernandes-Silva MM, Carvalho VO, Guimarães GV, Bacal F, Bocchi EA. Physical exercise and microRNAs: new frontiers in heart failure. Arq Bras Cardiol 98(5):459-466, 2012.

9. Oliveira-Carvalho V, Silva MM, Guimarães GV, Bacal F, Bocchi EA. MicroRNAs: new players in heart failure. Mol Biol Rep 40(3):2663-2670, 2013.

10. Tang X, Tang G, Ozcan S. Role of microRNAs in diabetes. Biochim Biophys Acta 1779(11):697-701, 2008.

11. Zhang B, Pan X, Cobb GP, Anderson TA. microRNAs as oncogenes and tumor suppressors. Dev Biol 302(1):1-12, 2007.

12. Griffiths-Jones S, Grocock RJ, van Dongen S, Bateman A, Enright AJ. miRBase: microRNA sequences, targets and gene nomenclature. Nucleic Acids Res 34(Database issue):D140-144, 2006.

13. Ambros V, Bartel B, Bartel DP, Burge CB, Carrington JC, Chen X, Dreyfuss G, Eddy SR, Griffiths-Jones S, Marshall M, Matzke M, Ruvkun G, Tuschl T. A uniform system for microRNA annotation. RNA 9(3):277-279, 2003.

14. Lee RC, Ambros V. An extensive class of small RNAs in Caenorhabditis elegans. Science 294(5543):862-864, 2001.

15. Erdmann VA, Szymanski M, Hochberg A, Groot N, Barciszewski J. Non-coding, mRNA-like RNAs database Y2K. Nucleic Acids Res 28(1):197-200, 2000.

16. Rodriguez A, Griffiths-Jones S, Ashurst JL, Bradley A. Identification of mammalian microRNA host genes and transcription units. Genome Res 14(10A):1902-1910, 2004.

17. Kim VN. MicroRNA biogenesis: coordinated cropping and dicing. Nat Rev Mol Cell Biol 6(5):376-385, 2005.

18. Lee Y, Kim M, Han J, Yeom KH, Lee S, Baek SH, Kim VN. MicroRNA genes are transcribed by RNA polymerase II. EMBO J 23(20):4051-4060, 2004.

19. Shruti K, Shrey K, Vibha R. Micro RNAs: Tiny sequences with enormous potential. Biochem Biophys Res Commun 407(3):445-449, 2011.

20. Lee Y, Ahn C, Han J, Choi H, Kim J, Yim J, Lee J, Provost P, Rådmark O, Kim S, Kim VN. The nuclear RNase III Drosha initiates microRNA processing. Nature 425(6956):415-419, 2003.

21. Denli AM, Tops BB, Plasterk RH, Ketting RF, Hannon GJ. Processing of primary microRNAs by the Microprocessor complex. Nature 432(7014):231-235, 2004.

22. Lund E, Güttinger S, Calado A, Dahlberg JE, Kutay U. Nuclear export of microRNA precursors. Science 303(5654):95-98, 2004.

23. Yi R, Qin Y, Macara IG, Cullen BR. Exportin-5 mediates the nuclear export of pre-microRNAs and short hairpin RNAs. Genes Dev 17(24):3011-3016, 2003.

24. Hutvágner G, McLachlan J, Pasquinelli AE, Bálint E, Tuschl T, Zamore PD. A cellular function for the RNA-interference enzyme Dicer in the maturation of the let-7 small temporal RNA. Science 293(5531):834-838, 2001.

25. Lund E, Dahlberg JE. Substrate selectivity of exportin 5 and Dicer in the biogenesis of microRNAs. Cold Spring Harb Symp Quant Biol 71:59-66, 2006.

26. Schwarz DS, Hutvágner G, Du T, Xu Z, Aronin N, Zamore PD. Asymmetry in the assembly of the RNAi enzyme complex. Cell 115(2):199-208, 2003.

27. Krol J, Sobczak K, Wilczynska U, Drath M, Jasinska A, Kaczynska D, Krzyzosiak WJ. Structural features of microRNA (miRNA) precursors and their relevance to miRNA biogenesis and small interfering RNA/short hairpin RNA design. J Biol Chem 279(40):42230-42239, 2004.

28. Khvorova A, Reynolds A, Jayasena SD. Functional siRNAs and miRNAs exhibit strand bias. Cell 115(2):209-216, 2003.

29. Valencia-Sanchez MA, Liu J, Hannon GJ, Parker R. Control of translation and mRNA degradation by miRNAs and siRNAs. Genes Dev 20(5):515-524, 2006.

30. Miranda KC, Huynh T, Tay Y, Ang YS, Tam WL, Thomson AM, Lim B, Rigoutsos I. A pattern-based method for the identification of MicroRNA binding sites and their corresponding heteroduplexes. Cell 22;126(6):1203-1217, 2006.

31. Beuvink I, Kolb FA, Budach W, Garnier A, Lange J, Natt F, Dengler U, Hall J, Filipowicz W, Weiler J. A novel microarray approach reveals new tissue-specific signatures of known and predicted mammalian microRNAs. Nucleic Acids Res 35(7):e52, 2007.

32. Oliveira-Carvalho V, Carvalho VO, Bocchi EA. The emerging role of miR-208a in the heart. DNA Cell Biol 32(1):8-12, 2013.

33. Ji X, Takahashi R, Hiura Y, Hirokawa G, Fukushima Y, Iwai N. Plasma miR-208 as a biomarker of myocardial injury. Clin Chem 55(11):1944-1949, 2009.

34. Wang GK, Zhu JQ, Zhang JT, Li Q, Li Y, He J, Qin YW, Jing Q. Circulating microRNA: a novel potential biomarker for early diagnosis of acute myocardial infarction in humans. Eur Heart J 31(6):659-666, 2010.

35. Mitchell PS, Parkin RK, Kroh EM et al. Circulating microRNAs as stable blood-based markers for cancer detection. Proc Natl Acad Sci USA 105: 10513–10518, 2008.

36. Oliveira-Carvalho V, Carvalho VO, Silva MM, Guimarães GV, Bocchi EA. MicroRNAs: a new paradigm in the treatment and diagnosis of heart failure? Arq Bras Cardiol 98(4):362-369, 2012.

37. Krützfeldt J, Rajewsky N, Braich R, Rajeev KG, Tuschl T, Manoharan M, Stoffel M. Silencing of microRNAs in vivo with 'antagomirs'. Nature 438(7068):685-689, 2005.

38. Thum T, Gross C, Fiedler J, Fischer T, Kissler S, Bussen M, Galuppo P, Just S, Rottbauer W, Frantz S, Castoldi M, Soutschek J, Koteliansky V, Rosenwald A, Basson MA, Licht JD, Pena JT, Rouhanifard SH, Muckenthaler MU, Tuschl T, Martin GR, Bauersachs J, Engelhardt S. MicroRNA-21 contributes to myocardial disease by stimulating MAP kinase signalling in fibroblasts. Nature 456(7224):980-984, 2008.

39. Esau C, Davis S, Murray SF, Yu XX, Pandey SK, Pear M, Watts L, Booten SL, Graham M, McKay R, Subramaniam A, Propp S, Lollo BA, Freier S, Bennett CF, Bhanot S, Monia BP. miR-122 regulation of lipid metabolism revealed by in vivo antisense targeting. Cell Metab 3(2):87-98, 2006.

40. Fire A, Xu S, Montgomery MK, Kostas SA, Driver SE, Mello CC. Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans. Nature 391(6669):806-811, 1998.

41. Gregorevic P, Blankinship MJ, Allen JM, Crawford RW, Meuse L, Miller DG, Russell DW, Chamberlain JS. Systemic delivery of genes to striated muscles using adeno-associated viral vectors. Nat Med 10(8):828-834, 2004.

42. Zhou J, Shum KT, Burnett JC, Rossi JJ. Nanoparticle-Based Delivery of RNAi Therapeutics: Progress and Challenges. Pharmaceuticals (Basel) 6(1):85-107, 2013.

43. Suckau L, Fechner H, Chemaly E, Krohn S, Hadri L, Kockskämper J, Westermann D, Bisping E, Ly H, Wang X, Kawase Y, Chen J, Liang L, Sipo I, Vetter R, Weger S, Kurreck J, Erdmann V, Tschope C, Pieske B, Lebeche D, Schultheiss HP, Hajjar RJ, Poller WC. Long-term cardiac-targeted RNA interference for the treatment of heart failure restores cardiac function and reduces pathological hypertrophy. Circulation 119(9):1241-1252, 2009.

44. Jacque JM, Triques K, Stevenson M. Modulation of HIV-1 replication by RNA interference. Nature 418:435-438, 2002.

45. Novina CD, Murray MF, Dykxhoorn DM, Beresford PJ, Riess J, Lee SK, Collman RG, Lieberman J, Shankar P, Sharp PA. siRNA-directed inhibition of HIV-1 infection. Nat Med 8(7):681-686, 2002.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Está expresamente prohibida la redistribución y la redifusión de todo o parte de los contenidos de la Sociedad Iberoamericana de Información Científica (SIIC) S.A. sin previo y expreso consentimiento de SIIC.
ua31618