microRNA nel sistema nervoso


Proteina Dicer (Cogoni) (sml)
La proteina “dicer” è espressa selettivamente nei neuroni (in rosso) e non negli astrociti (in verde). Il blu è una colorazione nucleare per l’identificazione di tutte le cellule.

Negli ultimi anni è emerso come piccoli RNA (sRNA) non codificanti per proteine giochino un ruolo importante nella regolazione dell´espressione genica. E´ stato osservato che tali piccoli RNA agiscono a diversi livelli controllando sia la traduzione e la degradazione degli mRNA che la loro trascrizione attraverso la modificazione della struttura della cromatina. Le cellule eucariotiche hanno la capacità di riconoscere e processare gli RNA a doppio filamento (dsRNA) riducendoli in corti RNA della lunghezza di 21-25 nucleotidi (chiamati piccoli RNA interferenti: siRNAs). I siRNAs fanno parte di un complesso chiamato RISC (RNA-induced silencing complex) che usa i siRNA come guida per indurre la degradazione sequenza-specifica degli RNA omologhi. I piccoli sRNA sono prodotti anche dal processamento di piccoli RNA hairpin-like codificati dal genoma. Questi piccoli RNA endogeni, chiamati microRNAs (miRNA), agiscono nel controllo dell´espressione di geni endogeni attraverso la regolazione della traduzione di mRNAs bersaglio che mostrano regioni parzialmente complementari localizzate al 3´ UTR. Nei mammiferi sono stati identificati centinaia di miRNA e, nonostante le funzioni biologiche della maggior parte dei miRNA siano sconosciute, si pensa che essi regolino più del 30% dei geni nel genoma umano. E´ interessante sottolineare che molti miRNA siano specificamente espressi nel sistema nervoso, poiché ciò suggerisce che le vie di regolazione genica basate sui miRNAs possano essere particolarmente rilevanti nelle cellule neuronali. Infatti, si pensa che la regolazione della traduzione e di conseguenza della sintesi proteica in specifici siti cellulari, come le sinapsi, sia rilevante nei neuroni per processi biologici come la plasticità neuronale associata alla memoria e allo sviluppo dendritico. Noi stiamo studiando il ruolo del macchinario di silenziamento genico mediato da miRNA nei neuroni, usando approcci diversi che includono la caratterizzazione biochimica del complesso RISC nelle cellule neuronali con lo scopo di identificare nuovi componenti neuronali del complesso RISC e l´identificazione di miRNA sinaptic.



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