マイクロRNA：ウイルス感染における作用機序の新しい理解とその重要性

マイクロRNAまたは短いmiRNA（mRNAまたはメッセンジャーRNAと混同しないでください）は1993年に発見され、遺伝子発現の調節におけるそれらの役割について過去XNUMX年ほどにわたって広く研究されてきました。 miRNAは、さまざまな体の細胞や組織で異なって発現しています。 クイーンズ大学の科学者による最近の研究であるベルファストは、体細胞がウイルスに攻撃されたときの免疫系調節におけるmiRNAの機構的役割を解明しました。 これらの発見は、新しい治療法開発の標的としての疾患とその利用についての理解を深めることにつながります。  

マイクロRNAまたは miRNA 分化、代謝恒常性、増殖、アポトーシスなどの転写後プロセスにおける役割で、過去20年にわたって人気を集めてきました。 ^（1-5）. miRNA 小さな一本鎖です RNAを タンパク質をコードしない配列。それらは二本鎖であるより大きな前駆体に由来します。 RNA。の生物発生 miRNA 細胞の核で始まり、一次細胞の生成が関与します。 miRNA によるトランスクリプト RNAを ポリメラーゼ II に続いて一次転写産物をトリミングして、酵素複合体によって pre-miRNA ヘアピンを放出します。プライマリー miRNA 次に、細胞質に輸送され、そこで DICER (pre-miRNA をさらに切断するタンパク質複合体) の作用を受け、成熟一本鎖 miRNA が生成されます。成熟 miRNA は、RNA 誘導サイレンシング複合体 (RISC) の一部として組み込まれ、標的 mRNA の 3' 非翻訳領域 (UTR) 内にある相補的領域に RISC を固定することにより、転写後の遺伝子サイレンシングを誘導します。 

物語は 1993 年の発見から始まりました。 miRNA in C.エレガンス リーと彼の同僚による ⁽⁶⁾。 LIN-14タンパク質はlin-4と呼ばれる別の転写遺伝子によってダウンレギュレーションされ、このダウンレギュレーションは幼虫の発育に必要であることが観察されました。 C.エレガンス ステージL1からL2へ進行中。転写された lin-4 は、lin-14 の 3'UTR 領域への相補的結合を介して LIN-4 発現を下方制御しました。 mRNAに少し変更を加えて、 mRNA lin-4のレベル。この現象は当初、排他的で特定のものであると考えられていました。 C. elegans、 他の動物種で発見された2000年頃まで ⁽⁷⁾。それ以来、植物と動物の両方における miRNA の発見と存在を説明する研究論文が大量に発表されました。 25000以上 miRNA それらはこれまでに発見されていますが、多くの人にとって、それらが生物の生物学において果たす正確な役割は依然としてとらえどころのないままです。 

miRNA それらが制御するmRNAの3'UTRの相補的部位に結合することによってmRNAを転写後に抑制することによってそれらの効果を発揮します。 強い相補性はmRNAの分解を示しますが、弱い相補性はmRNAレベルの変化を引き起こしませんが、翻訳の阻害を引き起こします。 miRNAの主な役割は転写抑制にありますが、まれに活性化因子としても機能します ⁽⁸⁾。 miRNAは、胚の状態から器官や器官系の発達に至るまで、遺伝子や遺伝子産物を調節することにより、生物の発達に不可欠な役割を果たしています。 ^（9-11）。 miRNA は、細胞の恒常性を維持する役割に加えて、がんなどのさまざまな疾患にも関与しています。miRNA 遺伝子の活性化因子と抑制因子の両方として作用する）、神経変性疾患、心血管疾患。さまざまな疾患におけるそれらの役割を理解し、解明することは、疾患予防のための新しい治療アプローチを伴う新しいバイオマーカーの発見につながる可能性があります。 miRNA また、病気に対する効果的な反応を開始するために免疫系の遺伝子を調節することにより、細菌やウイルスなどの微生物によって引き起こされる感染症の発症と病因において重要な役割を果たします。ウイルス感染の場合、I 型インターフェロン (IFN アルファおよび IFN ベータ) が抗ウイルス サイトカインとして放出され、これが免疫系を調節して戦闘反応を開始します。 ^（12）。 インターフェロンの産生は、転写と翻訳の両方のレベルで厳密に調節されており、宿主による抗ウイルス応答を決定する上で極めて重要な役割を果たしています。 しかし、ウイルスは十分に進化して、宿主細胞をだましてこの免疫応答を抑制させ、ウイルスの複製に利点をもたらし、それによって病気の症状を悪化させます。 ^{（12、13）}。 ウイルス感染時の宿主によるIFN産生と感染ウイルスによるその抑制との間の相互作用の厳密な制御は、問題の前記ウイルスによって引き起こされる疾患の程度および期間を決定する。 IFN産生および関連するIFN刺激遺伝子（ISG）の転写制御は十分に確立されていますが ⁽¹⁴⁾、翻訳制御のメカニズムはまだとらえどころのないままです ⁽¹⁵⁾. 

カナダのマギル大学の研究者による最近の研究と クイーンズ大学、 ベルファストは、 IFN IFN-ベータ産生の抑制およびmiRNA、miR-4aの関与における34EHPタンパク質の役割を強調する産生。 4EHPは、miR-34aが誘導するIfnb1mRNAの翻訳サイレンシングを調節することによりIFN産生をダウンレギュレーションします。 RNAウイルスの感染とIFNベータ誘導はmiR-34amiRNAのレベルを上昇させ、4EHPを介してIFNベータ発現を抑制する負のフィードバック調節ループを引き起こします ⁽¹⁶⁾。 この研究は、現在引き起こされているパンデミックをきっかけに非常に重要です コロナ （RNAウイルスによって引き起こされる感染症）病気の理解を深め、デザイナーの活性化因子/阻害剤を使用してmiR-34a miRNAのレベルを調節し、臨床試験でそれらをテストすることにより、感染症に対処する新しい方法につながるためIFN応答への影響。 IFNベータ療法を利用した臨床試験の報告があります ⁽¹⁷⁾ そしてこの研究は、恒常性環境を維持するための宿主翻訳機構を本質的に調節する際のmiRNAの役割を強調することにより、分子メカニズムを解明するのに役立ちます。 

このようなものやその他の既知および新興のものに関する今後の調査と研究 miRNA これらの発見とゲノム、トランスクリプトーム、および/またはプロテオームデータの統合と組み合わせることで、細胞相互作用と疾患の機構的理解を強化するだけでなく、新たな研究にもつながるでしょう。 miRNA miRNAをアクティミールとして活用することによる治療法に基づく治療法（miRNAを活性化因子として利用し、 miRNA ヒトおよび動物の流行病および新興疾患に対応するアンタゴミル（mRNA の異常なアップレギュレーションが存在する場合に、アンタゴニストとして miRNA を利用する）およびアンタゴミル（変異または欠失しているもの）を使用します。  

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参考文献  

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