MikroRNA lub miRNA to rodzaj cząsteczki, która odgrywa ważną rolę w potranskrypcyjnej regulacji genów. Większość kwasów rybonukleinowych (RNA) służy jako pośrednik między kwasem dezoksyrybonukleinowym (DNA), który przechowuje informację genetyczną, a białkami, które zazwyczaj wyrażają informację genetyczną. Transkrypcja to proces, w którym dwuniciowy DNA jest używany do wytworzenia jednoniciowej cząsteczki RNA zawierającej zakodowaną informację niezbędną do ekspresji informacji genetycznej. MicroRNA służy do regulacji ekspresji genów, które zostały już przepisane z DNA na RNA. Należy zauważyć, że chociaż mikroRNA jest formą kwasu rybonukleinowego, nie zawiera informacji genetycznej, która koduje białka; pełni jedynie funkcje regulacyjne.
DNA i RNA składają się z nukleotydów, a sekwencje tych nukleotydów zawierają informację genetyczną. RNA i DNA używane do przechowywania danych zwykle występują w niciach składających się z setek lub tysięcy nukleotydów. MicroRNA jest, jak wskazuje jego nazwa, znacznie krótszy; średnio ma nieco ponad 20 nukleotydów długości.
Po transkrypcji z DNA, który nie koduje białek, cząsteczki mikroRNA są integrowane w indukowany RNA kompleks wyciszający, powszechnie określany jako RISC, który zawiera miRNA i wiele różnych białek. Sekwencje miRNA w kompleksie RISC są wykorzystywane do celowania w określone nici informacyjnego RNA (mRNA), które w innym przypadku uległyby translacji na białko. Inne białka związane z kompleksem są w stanie temu zapobiec, hamując w ten sposób translację i skutecznie wyciszając gen. W niektórych przypadkach białka rozszczepiają nić mRNA, z którą związały się miRNA i kompleks RISC.
Należy zauważyć, że dsRNA lub dwuniciowy RNA może również tworzyć kompleks RISC i jest również zaangażowany w regulację potranskrypcyjną. Jednak kompleksy RISC obejmujące dsRNA zawsze bezpośrednio rozszczepiają docelowy mRNA na bezużyteczne kawałki zamiast hamować translację. Kompleksy mikroRNA zwykle hamują translację bez rozszczepiania RNA, chociaż czasami kompleksy miRNA przecinają nici mRNA.
MikroRNA jest uważany za jeden z najwcześniejszych i najbardziej prymitywnych mechanizmów regulacji genów i zmienił się bardzo niewiele w historii ewolucji. Pozwalając na bardziej kontrolowaną, specyficzną i przystosowującą się ekspresję genów, mogło w rzeczywistości pozwolić na tworzenie złożonych organizmów. Prawie wszystkie organizmy mają miRNA jako część swoich genomów.
Niezwykle ważna jest regulacja ekspresji genów poprzez mikroRNA i inne organizmy. Istnieje wiele białek, które są absolutnie niezbędne do wielu procesów komórkowych, takich jak metabolizm komórkowy, które umożliwiają funkcjonowanie organizmów. Bez nich organizm nie mógłby żyć nawet przez krótki czas. Za dużo lub za mało określonego białka w danym momencie może spowodować drastyczne zmiany w subtelnej równowadze biochemicznej w każdym organizmie. W rzeczywistości istnieje wiele chorób, w tym rak, które powodują lub są spowodowane deregulacją ekspresji genów.