Einleitung

MicroRNAs sind Gegenstand relativ junger Forschung und bilden eine große eigenständige Gruppe von noncoding RNA Molekülen in Eukaryoten. Sie bestehen aus einer Precursor Sequenz mit etwa 100 nt Länge, die in einen Stemloop faltet. In diesem Stem befindet sich ein etwa 20 nt langer und hochkonservierter Bereich, der als Mature RNA oder 'reife' miRNA bezeichnet wird. Teilweise existiert im zur Mature Sequenz gegenüberliegendem Stem eine so genannte Mature Star Sequenz. Verschiedene miRNA Familien bilden Cluster, d.h. sie sind in kurzen Abständen im Genom lokalisiert.

Nach Faltung des primären Transkriptes eines Clusters in die typische Sekundärstruktur wird dieses durch ein RNA bindendes Protein erkannt und durch die zellkernspezifische Ribonuklease III, Drosha, zu pre-miRNAs verkürzt. Diese werden durch den Transporter Exportin-5 ins Cytoplasma transportiert. Dort wird durch das Enzym Dicer der Bereich der reifen miRNA als doppelsträngiges Molekül heraus geschnitten. Im Folgenden wird die Bindung der mature (oder evtl. mature star) Sequenz an den RNA induced silencing complex (RISC) durch Dicer vermittelt. Danach wird der komplimentäre RNA-Strang abgebaut. RISC erkennt zur reifen miRNA komplementäre mRNA Ziele und spaltet diese spezifisch. Dadurch kann die Translation dieser mRNAs nicht erfolgreich stattfinden. Insgesamt zählt dieser Mechanismus als 'posttranskriptionelles Gensilencing'.

Abbildung: Funktionsweise des posttranskriptionellen Gensilencing mit miRNAs
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