MikroRNA'ların Sinyal Yolaklarına Etkileri ve İlişkili Hastalıklar

Muhammed İnan & Leyla Didem Kozacı

doi:https://doi.org/10.29329/jiam.2020.299.3

Derleme Makalesi | Açık Erişim
Tıpta Yenilikçi Yaklaşımlar Dergisi 2020, Cil. 1(1) 21-37

MikroRNA'ların Sinyal Yolaklarına Etkileri ve İlişkili Hastalıklar

Muhammed İnan & Leyla Didem Kozacı

ss. 21 - 37 | DOI: https://doi.org/10.29329/jiam.2020.299.3

Yayın tarihi: Ocak 05, 2021 | Okunma Sayısı: 406 | İndirilme Sayısı: 1021

PDF İndir

Özet

MikroRNA'lar (miRNA'lar), kodlanamayan RNA’lar sınıfından olup, gen ekspresyonunun düzenlenmesinde önemli rol aynarlar. İnsanlarda yaklaşık bin kadar miRNA geninin kodladığı düşünülmektedir. Bazı miRNA’lar protein kodlayan genlerde, bazıları ise kodlama yapmayan transkripsiyon ünitelerinde bulunurlar.

MikroRNA’lar yıkımı indüklemeleri ve translasyonu baskılamalarının yanında translasyonu aktive eder, transkripsiyonu düzenlerler. MiRNA'ların hedef genler ile etkileşimi oldukça dinamiktir. Bu moleküllerin subselüler konumları ve miktarları hedef mRNA'ların miktarı ve miRNA-mRNA etkileşimlerinin afinitesi gibi birçok faktöre bağlıdır. MiRNA'lar hücre dışı sıvılara salgılanabilir ya da ve eksozom gibi veziküller yoluyla ya da Argonautes gibi proteinlere bağlanarak hedef hücrelere taşınır. Hücre dışına salınan miRNA'lar hücre-hücre iletişimine aracılık eden kimyasal haberciler olarak işlev görür.

Hücre içi sinyal yolakları genel anlamda çevresel uyaranlar ve gen ekspresyonları ile kontrol edilir ve hücresel fonksiyonlarda anahtar rol oynar. MiRNA'lar RNA interferans mekanızmalarının bir parçası olarak RISC’ın (RNA indüklenmiş susturma kompleksi) bir bileşeni olması ile sinyal yolaklarının düzenlenmesinden sorumlu faktörlerden biridir. MiRNA’ların kanserler başta olmak üzere ilgili sinyal yolakları üzerinden hastalık gelişimlerinde rol oynadığı gösterilmiştir.

MikroRNA çalışmaları ile hangi miRNA’ların hangi hastalık patogenezine katkıda bulunduğu, hangi hastalıkların tanısında hangi miRNA’ların biyomarker olarak kullanılabileceği, miRNA’ların hastalıkların klinik seyrine ne tür bir katkı sunduğu translasyonel bir düzeyde anlaşılmaya çalışılmaktadır. Bu sayede kanserler, nörolojik hastalıklar, kalp hastalıklarının yanı sıra romatolojik ve immunolojik hastalıkların tedavilerinde potansiyel yeni ilaç hedefleri ortaya konulmaktadır. Aynı zamanda hastalıkların tedavilerinde mevcut olarak kullanılan ilaçların etki mekanızmalarının ve ilaç dirençlerinin anlaşılmasında katkı sağlanması bu alanda yapılacak translasyonel çalışmaların hedeflerinden biridir.

MikroRNA ile ilgili yapılan ve devam eden çalışmalar başta kanserler olmak üzere hastalıkların patogenezi ve klinik seyirlerinin translasyonel düzeyde anlaşılmasının yanında tanı, tedavi ve takip süreçlerine katkılar sunmaya devam etmektedir.

Anahtar Kelimeler: MikroRNA, MiRNA, Sinyal Yolakları, Kanser Araştırmaları, Translasyonel Tıp.

Bu makaleye nasıl atıf yapılır

APA 6th edition
Inan, M. & Kozaci, L.D. (2020). MikroRNA'ların Sinyal Yolaklarına Etkileri ve İlişkili Hastalıklar . Tıpta Yenilikçi Yaklaşımlar Dergisi, 1(1), 21-37. doi: 10.29329/jiam.2020.299.3

Harvard
Inan, M. and Kozaci, L. (2020). MikroRNA'ların Sinyal Yolaklarına Etkileri ve İlişkili Hastalıklar . Tıpta Yenilikçi Yaklaşımlar Dergisi, 1(1), pp. 21-37.

Chicago 16th edition
Inan, Muhammed and Leyla Didem Kozaci (2020). "MikroRNA'ların Sinyal Yolaklarına Etkileri ve İlişkili Hastalıklar ". Tıpta Yenilikçi Yaklaşımlar Dergisi 1 (1):21-37. doi:10.29329/jiam.2020.299.3.

Kaynakça

Abdel-Ghany, S., & Sabit, H. (2020). MicroRNA-Based Vaccination and Treatment for COVID-19. Current Trends in Vaccines and Vaccinology, 3(1), 1-2. doi:10.31021/ctvv.20203109 [Google Scholar] [Crossref]
Abolghasemi, M., Tehrani, S. S., Yousefi, T., Karimian, A., Mahmoodpoor, A., Ghamari, A., Jadidi-Niaragh, F., Yousefi, M., Kafil, H. S., Bastami, M., Edalati, M., Eyvazi, S., Naghizadeh, M., Targhazeh, N., Yousefi, B., Safa, A., Majidinia, M., & Rameshknia, V. (2020). MicroRNAs in breast cancer: Roles, functions, and mechanism of actions. Journal of cellular physiology, 235(6), 5008–5029. https://doi.org/10.1002/jcp.29396 [Google Scholar] [Crossref]
Barbu, M. G., Condrat, C. E., Thompson, D. C., Bugnar, O. L., Cretoiu, D., Toader, O. D., Suciu, N., & Voinea, S. C. (2020). MicroRNA Involvement in Signaling Pathways During Viral Infection. Frontiers in cell and developmental biology, 8, 143. https://doi.org/10.3389/fcell.2020.00143 [Google Scholar] [Crossref]
Blahna, M. T., & Hata, A. (2013). Regulation of miRNA biogenesis as an integrated component of growth factor signaling. Current opinion in cell biology, 25(2), 233–240. https://doi.org/10.1016/j.ceb.2012.12.005 [Google Scholar] [Crossref]
Broughton, J. P., Lovci, M. T., Huang, J. L., Yeo, G. W., & Pasquinelli, A. E. (2016). Pairing beyond the Seed Supports MicroRNA Targeting Specificity. Molecular cell, 64(2), 320–333. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2016.09.004 [Google Scholar] [Crossref]
Chen J. (2015). MicroRNAs, signaling pathways and diseases. Annals of translational medicine, 3(21), 329. https://doi.org/10.3978/j.issn.2305-5839.2015.12.16 [Google Scholar] [Crossref]
Chen, J., & Zhao, K. N. (2015). HPV-p53-miR-34a axis in HPV-associated cancers. Annals of translational medicine, 3(21), 331. https://doi.org/10.3978/j.issn.2305-5839.2015.09.39 [Google Scholar] [Crossref]
Colpaert, R., & Calore, M. (2019). MicroRNAs in Cardiac Diseases. Cells, 8(7), 737. https://doi.org/10.3390/cells8070737 [Google Scholar] [Crossref]
Cruz-Rodrıguez, L., Dilsiz, N., Zıaratı, P., Lambert, B. D. , & Hochwımmer, B., (2020). A miRNA-peptıde fusıon as a vaccıne candıdate agaınst the novel coronavırus (covıd-19). Exosomes as potentıal bıomarkers of sars-cov-2 ın lung: after and before vaccınatıon LCR2020B008-13. Journal of Bioscience & Biomedical Engineering , vol.1, 1-11. [Google Scholar]
Deswal, R., & Dang, A. S. (2020). Dissecting the role of micro-RNAs as a diagnostic marker for polycystic ovary syndrome: a systematic review and meta-analysis. Fertility and sterility, 113(3), 661–669.e2. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2019.11.001 [Google Scholar] [Crossref]
Duică, F., Condrat, C. E., Dănila, C. A., Boboc, A. E., Radu, M. R., Xiao, J., Li, X., Creţoiu, S. M., Suciu, N., Creţoiu, D., & Predescu, D. V. (2020). MiRNAs: A Powerful Tool in Deciphering Gynecological Malignancies. Frontiers in oncology, 10, 591181. https://doi.org/10.3389/fonc.2020.591181 [Google Scholar] [Crossref]
Ha, M., & Kim, V. N. (2014). Regulation of microRNA biogenesis. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 15(8), 509–524. https://doi.org/10.1038/nrm3838 [Google Scholar] [Crossref]
Hi̇ti̇t, M , Kurar, E , Güzeloğlu, A . (2015). MikroRNA Biyogenezi . Atatürk Üniversitesi Veteriner Bilimleri Dergisi , 10 (3) , . DOI: 10.17094/avbd.35776 [Google Scholar]
Ghahhari, N. M., & Babashah, S. (2015). Interplay between microRNAs and WNT/β-catenin signalling pathway regulates epithelial-mesenchymal transition in cancer. European journal of cancer (Oxford, England : 1990), 51(12), 1638–1649. https://doi.org/10.1016/j.ejca.2015.04.021 [Google Scholar] [Crossref]
Ghafouri-Fard S, Shirvani-Farsani Z, Taheri M. The role of microRNAs in the pathogenesis of thyroid cancer. Noncoding RNA Res. 2020 Jun 20;5(3):88-98. doi: 10.1016/j.ncrna.2020.06.001. PMID: 32637757; PMCID: PMC7327754. [Google Scholar] [Crossref]
Giorgi Silveira, R., Perelló Ferrúa, C., do Amaral, C. C., Fernandez Garcia, T., de Souza, K. B., & Nedel, F. (2020). MicroRNAs expressed in neuronal differentiation and their associated pathways: Systematic review and bioinformatics analysis. Brain Research Bulletin, 157, 140–148. https://doi.org/10.1016/j.brainresbull.2020.01.009 [Google Scholar] [Crossref]
Greene, J., Baird, A. M., Brady, L., Lim, M., Gray, S. G., McDermott, R., & Finn, S. P. (2017). Circular RNAs: Biogenesis, Function and Role in Human Diseases. Frontiers in molecular biosciences, 4, 38. https://doi.org/10.3389/fmolb.2017.00038 [Google Scholar] [Crossref]
Khan, A. Q., Ahmed, E. I., Elareer, N. R., Junejo, K., Steinhoff, M., & Uddin, S. (2019). Role of miRNA-Regulated Cancer Stem Cells in the Pathogenesis of Human Malignancies. Cells, 8(8), 840. https://doi.org/10.3390/cells8080840 [Google Scholar] [Crossref]
Lewohl, J. M., Nunez, Y. O., Dodd, P. R., Tiwari, G. R., Harris, R. A., & Mayfield, R. D. (2011). Up-regulation of microRNAs in brain of human alcoholics. Alcoholism, clinical and experimental research, 35(11), 1928–1937. https://doi.org/10.1111/j.1530-0277.2011.01544.x [Google Scholar] [Crossref]
Mazière P, Enright AJ. Prediction of microRNA targets. Drug Discov Today. 2007 Jun;12(11-12):452-8. doi: 10.1016/j.drudis.2007.04.002. Epub 2007 Apr 26. PMID: 17532529. [Google Scholar] [Crossref]
Mirzaei, R., Mahdavi, F., Badrzadeh, F., Hosseini-Fard, S. R., Heidary, M., Jeda, A. S., Mohammadi, T., Roshani, M., Yousefimashouf, R., Keyvani, H., Darvishmotevalli, M., Sani, M. Z., & Karampoor, S. (2020). The emerging role of microRNAs in the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infection. International immunopharmacology, 107204. Advance online publication. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2020.107204 [Google Scholar] [Crossref]
Morozova, N., Zinovyev, A., Nonne, N., Pritchard, L. L., Gorban, A. N., & Harel-Bellan, A. (2012). Kinetic signatures of microRNA modes of action. RNA (New York, N.Y.), 18(9), 1635–1655. https://doi.org/10.1261/rna.032284.112 [Google Scholar] [Crossref]
O'Brien, J., Hayder, H., Zayed, Y., & Peng, C. (2018). Overview of MicroRNA Biogenesis, Mechanisms of Actions, and Circulation. Frontiers in endocrinology, 9, 402. https://doi.org/10.3389/fendo.2018.00402 [Google Scholar] [Crossref]
Palmer, J. D., Soule, B. P., Simone, B. A., Zaorsky, N. G., Jin, L., & Simone, N. L. (2014). MicroRNA expression altered by diet: can food be medicinal?. Ageing research reviews, 17, 16–24. https://doi.org/10.1016/j.arr.2014.04.005 [Google Scholar] [Crossref]
Podralska, M., Ciesielska, S., Kluiver, J., van den Berg, A., Dzikiewicz-Krawczyk, A., & Slezak-Prochazka, I. (2020). Non-Coding RNAs in Cancer Radiosensitivity: MicroRNAs and lncRNAs as Regulators of Radiation-Induced Signaling Pathways. Cancers, 12(6), 1662. https://doi.org/10.3390/cancers12061662 [Google Scholar] [Crossref]
Ray, S. K. (2019). Chapter 17 - Modulation of Expression of miRNAs for Therapeutic Effects in Human Malignant Neuroblastoma. Editor(s): Swapan K. Ray, Neuroblastoma: Molecular Mechanisms and Therapeutic Interventions içinde (ss. 299-312). Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-812005-7.00017-5 [Google Scholar] [Crossref]
Salmena, L., Poliseno, L., Tay, Y., Kats, L., & Pandolfi, P. P. (2011). A ceRNA hypothesis: the Rosetta Stone of a hidden RNA language?. Cell, 146(3), 353–358. https://doi.org/10.1016/j.cell.2011.07.014 [Google Scholar] [Crossref]
Sekar, D., Johnson, J., Biruntha, M., Lakhmanan, G., Gurunathan, D., & Ross, K. (2020). Biological and Clinical Relevance of microRNAs in Mitochondrial Diseases/Dysfunctions. DNA and cell biology, 39(8), 1379–1384. https://doi.org/10.1089/dna.2019.5013 [Google Scholar] [Crossref]
Shukla, V., Varghese, V. K., Kabekkodu, S. P., Mallya, S., & Satyamoorthy, K. (2017). A compilation of Web-based research tools for miRNA analysis. Briefings in Functional Genomics, 16(5), 249–273. https://doi.org/10.1093/bfgp/elw042 [Google Scholar] [Crossref]
Shoeibi S. (2020). Diagnostic and theranostic microRNAs in the pathogenesis of atherosclerosis. Acta physiologica (Oxford, England), 228(1), e13353. https://doi.org/10.1111/apha.13353 [Google Scholar] [Crossref]
Ullah, M., Ng, N. N., Concepcion, W., & Thakor, A. S. (2020). Emerging role of stem cell-derived extracellular microRNAs in age-associated human diseases and in different therapies of longevity. Ageing research reviews, 57, 100979. https://doi.org/10.1016/j.arr.2019.100979 [Google Scholar] [Crossref]
Yang, J. S., & Lai, E. C. (2011). Alternative miRNA biogenesis pathways and the interpretation of core miRNA pathway mutants. Molecular cell, 43(6), 892–903. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2011.07.024 [Google Scholar] [Crossref]
Ye, J., Xu, M., Tian, X., Cai, S., & Zeng, S. (2019). Research advances in the detection of miRNA. Journal of pharmaceutical analysis, 9(4), 217–226. https://doi.org/10.1016/j.jpha.2019.05.004 [Google Scholar] [Crossref]
Zhu, B., Ju, S., Chu, H., Shen, X., Zhang, Y., Luo, X., & Cong, H. (2018). The potential function of microRNAs as biomarkers and therapeutic targets in multiple myeloma. Oncology letters, 15(5), 6094–6106. https://doi.org/10.3892/ol.2018.8157 [Google Scholar] [Crossref]

Cilt 1 Sayı 1

Aralık 2020

Tüm Makaleler