Το MicroRNA, ή miRNA, είναι ένας τύπος μορίου που παίζει σημαντικό ρόλο στη μετα-μεταγραφική γονιδιακή ρύθμιση. Το μεγαλύτερο μέρος του ριβονουκλεϊκού οξέος (RNA) χρησιμεύει ως ενδιάμεσος μεταξύ δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA), το οποίο αποθηκεύει γενετικές πληροφορίες και πρωτεϊνών, που τυπικά εκφράζουν τη γενετική πληροφορία. Η μεταγραφή είναι η διαδικασία με την οποία το δίκλωνο DNA χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ενός μονού μορίου RNA που περιέχει κωδικοποιημένες πληροφορίες απαραίτητες για την έκφραση γενετικών πληροφοριών. Το MicroRNA χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της έκφρασης γονιδίων που έχουν ήδη μεταγραφεί από DNA σε RNA. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι, αν και το microRNA είναι μια μορφή ριβονουκλεϊκού οξέος, δεν περιέχει γενετικές πληροφορίες που κωδικοποιούν πρωτεΐνες. εξυπηρετεί μόνο ρυθμιστικές λειτουργίες.
Το DNA και το RNA αποτελούνται και τα δύο από νουκλεοτίδια και οι αλληλουχίες αυτών των νουκλεοτιδίων περιέχουν γενετικές πληροφορίες. Το RNA και το DNA που χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση δεδομένων υπάρχουν συνήθως σε κλώνους εκατοντάδων ή χιλιάδων νουκλεοτιδίων. Το MicroRNA είναι, όπως υποδεικνύεται από το όνομά του, σημαντικά μικρότερο. κατά μέσο όρο, έχει μήκος πάνω από 20 νουκλεοτίδια.
Αφού μεταγραφεί από το DNA που δεν κωδικοποιεί πρωτεΐνες, τα μόρια microRNA ενσωματώνονται σε ένα σύμπλεγμα σιγής που προκαλείται από RNA που συνήθως αναφέρεται ως RISC που περιέχει miRNA και ποικιλία διαφορετικών πρωτεϊνών. Οι αλληλουχίες των miRNAs σε ένα σύμπλεγμα RISC χρησιμοποιούνται για να στοχεύσουν συγκεκριμένους κλώνους αγγελιοφόρου RNA (mRNA) που διαφορετικά θα μεταφράζονταν σε πρωτεΐνη. Άλλες πρωτεΐνες που σχετίζονται με το σύμπλεγμα είναι σε θέση να αποτρέψουν αυτό να συμβεί, καταστέλλοντας έτσι τη μετάφραση και αποσιωπώντας αποτελεσματικά το γονίδιο. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι πρωτεΐνες διασπούν τον κλώνο του mRNA στον οποίο έχουν συνδεθεί το miRNA και το σύμπλεγμα RISC.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το dsRNA, ή το δίκλωνο RNA, μπορεί επίσης να σχηματίσει σύμπλεγμα RISC και εμπλέκεται επίσης στη μετα-μεταγραφική ρύθμιση. Τα σύμπλοκα RISC που περιλαμβάνουν dsRNA, πάντως, πάντα διασπούν άμεσα το στοχευμένο mRNA σε άχρηστα κομμάτια αντί να καταστέλλουν τη μετάφραση. Τα σύμπλοκα MicroRNA συνήθως καταστέλλουν τη μετάφραση χωρίς διάσπαση του RNA, αν και μερικές φορές τα σύμπλοκα miRNA θα διασπάσουν τους κλώνους του mRNA.
Το MicroRNA θεωρείται ένας από τους πρώτους και πρωτόγονους μηχανισμούς ρύθμισης γονιδίων και έχει αλλάξει ελάχιστα σε όλη την εξελικτική ιστορία. Επιτρέποντας μια πιο ελεγχόμενη, ειδική και προσαρμόσιμη έκφραση γονιδίων, μπορεί πράγματι να επέτρεψε το σχηματισμό πολύπλοκων οργανισμών. Σχεδόν όλοι οι οργανισμοί έχουν το miRNA ως μέρος των γονιδιωμάτων τους.
Η ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης μέσω microRNA και μέσω άλλων οργανισμών είναι εξαιρετικά σημαντική. Υπάρχουν πολλές πρωτεΐνες που είναι απολύτως απαραίτητες για ένα ευρύ φάσμα κυτταρικών διεργασιών, όπως ο κυτταρικός μεταβολισμός, που επιτρέπουν στους οργανισμούς να λειτουργήσουν. Χωρίς αυτά, ο οργανισμός δεν θα μπορούσε να ζήσει ούτε για μικρό χρονικό διάστημα. Πάρα πολλές ή πολύ λίγες από μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη σε μια δεδομένη στιγμή μπορεί να προκαλέσει δραστικές αλλαγές στη λεπτή βιοχημική ισορροπία μέσα σε κάθε οργανισμό. Υπάρχουν στην πραγματικότητα πολλές ασθένειες, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου, που είτε προκαλούν είτε προκαλούνται από απορρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης.