Ce este ARN-ul mic?

ARN mic este un termen folosit pentru a descrie mai multe clase de acid ribonucleic necodant (ARNnc). Deși termenul ARN mic este adesea folosit pentru a descrie lanțurile scurte de ARNnc găsite în celulele bacteriene, se aplică și ca termen umbrelă pentru alte tipuri de ARNnc care au fost studiate la animale, plante și ciuperci. ARN-ul mic este puternic implicat în reglarea genelor și poate avea aplicații în terapia genică.

ARNnc diferă în funcție de alt ARN prin faptul că nu codifică direct o proteină. În schimb, ARNnc este implicat în alte funcții celulare, inclusiv expresia și modificarea genelor. Moleculele mici de ARN sunt de obicei formate din aproximativ 20 până la 30 de nucleotide. Există multe tipuri de ARN mici, inclusiv microARN (miARN), ARN-uri de interferență scurte (siRNA) și ARN-uri nucleolare mici (snoARN).

Anumite tipuri de ARN mic, cum ar fi microARN și siARN, sunt importante în tăcere genetică. Silenciarea genelor este un proces de reglare genetică în care o genă care ar fi exprimată în mod normal este „dezactivată” de un element intracelular, în acest caz, ARN-ul mic. Proteina care ar fi formată în mod normal de această informație genetică nu se formează din cauza interferenței, iar informația codificată în genă este blocată de la exprimare.

Reducerea la tăcere a genelor are un rol important în protejarea naturală a organismelor de atacul viral. Cercetările au arătat că siRNA poate avea, de asemenea, utilizări terapeutice, deoarece poate fi folosit pentru a induce artificial knockout-ul unei gene țintă. Complexitatea reglării genetice face dificilă dezvoltarea potențialului terapeutic al siARN, mai ales că acesta se comportă diferit în diferite tipuri de celule.

snoRNAs, o altă clasă de ARN mic, acționează ca mediatori în modificările chimice ale altor molecule de ARN. De exemplu, snoRNA-urile ajută la ghidarea modificării ARN-ului pre-ribozomal (pre-ARNr) și facilitează dezvoltarea acestuia în ARN ribozomal matur (ARNr), care este una dintre componentele principale ale ribozomilor. Unele snoARN par să nu țintească o moleculă specifică de ARN și pot avea alte funcții, cum ar fi reglarea splicing-ului sau reconectării alternative a secvențelor de ARN.

Acțiunile ARN-ului mic au fost studiate în mai multe organisme model. Multe dintre acestea sunt plante, cum ar fi planta cu flori Arabidopsis thaliana, porumb și orez. Alte modele includ nematodul Caenorhabditis elegans, musca de fructe Drosophila melanogaster, șoareci și oameni. Folosind acestea și alte organisme, potențialul ARN-ului mic ca instrument de manipulare genetică este cercetat de oamenii de știință din domeniile biologiei aplicate și medicinei.