MikroRNA – nový člen klubu nukleových kyselin

Ribozomální, transferová a mediátorová (messenger) RNA jsou již na nebi molekulární biologie stálicemi. V poslední době se mezi ně neomaleně dere nový typ molekul RNA, mikroRNA. Tyto molekuly jsou oproti jiným typům RNA nezvykle malé, patří ovšem mezi významné regulátory genů. Fungují jako tlumiče (silencery) – dokážou přerušit produkci určitého proteinu (viz též Vesmír 84, 198, 2005/4).

Donedávna se předpokládalo, že se chování molekul mikroRNA u zvířat a u rostlin zásadně liší. Nová studie amerického týmu laboratoře Davida Bartela ukazuje, že to není tak úplně pravda. Již nějakou dobu se vědělo, že u rostlin funguje mikroRNA často tak, že zablokuje produkci proteinu destrukcí mediátorové RNA, která slouží k přenosu informace mezi genem a proteinem. Bartel a jeho spolupracovníci popsali třídu molekul mikroRNA, které regulují expresi určitého genu u myší stejným způsobem – destrukcí příslušné mediátorové RNA. Regulovaný gen je odpovědný za určení pozice budoucích končetin myšek, nově objevené mikroRNA tedy hrají významnou roli v embryonálním vývoji obratlovců.

Dalším příspěvkem k rychle se rozvíjejícímu studiu mikroRNA je studie Sandry Floydové a Johna Bowmana z Kalifornské univerzity v Davisu, kteří objevili archaický mechanizmus regulace genové rodiny III. třídy HD-Zip genů u rostlin založený právě na mikroRNA. Uvedené geny řídí vývoj stonku a listů u všech studovaných skupin suchozemských rostlin a vždy jsou regulovány pomocí mikroRNA. Vazebný region pro regulační mikroRNA a sekvence samotných mikroRNA sledovaného typu jsou u všech studovaných rostlin (mechu, játrovky, kapradiny, douglasky, tisu a huseníčku) vysoce konzervativní, tedy v podstatě stejné. Přitom jde o první popis regulace pomocí mikroRNA u nekvetoucích rostlin vůbec. Pozorovaný mechanizmus regulace III. třídy HD-Zip genů prostřednictvím mikroRNA bude rozhodně starý, minimálně stejně starý jako suchozemské rostliny samy, tedy nějakých 400 milionů let. (Science 304, 594–596, 2004; Nature 428, 485–486, 2004)