MikroRNK (miRNK) su male regulatorne molekule RNK koje kontroliraju ekspresiju gena vezanjem za komplementarna mjesta unutar ciljnih iRNK i posreduju u njihovoj degradaciji ili translacijskoj represiji. MIR17HG je gen domaćin za klaster MIR17-92, koji se naziva i ONCOMIR1, a kodira policistronskiprimarni transkript koji daje najmanje šest zrelih miRNK: MIR17, MIR18 (MIR18A), MIR19A (MIR19A1) , MIR19B (MIR19B1), MIR20 (MIR20A) i MIR92 (MIR92A1). MIR17-92 funkcionira u preživljavanju ćelija, proliferaciji, diferencijaciji i angiogenezi i primarna je meta genomske amplifikacije hromosomske regije 13q31, koja se javlja u nekoliko limfoma i solidnih tumora (sažetak Olive et al., 2009). Ota et al. (2004) utvrdili su da gen MIR17HG sadrži četiri egzona.[8]
Ota et al (2004) identificirali su MIR17HG, koji su nazvali C13ORF25, unutar hromosomske regije 13 koja se često pojačava u hematopoetskim malignostima. RT-PCR analiza otkrila je dva alternativno prerađena transkripta, A i B, koji kodiraju predviđene peptide od 32, odnosno 70 aminokiselina, počevši od istog ATG kodona. Transkript B okonzerviran je među vrstama i sadrži pet prekursora mikroRNK (pre-miR18, pre-miR19a, pre-miR19b, pre-miR91 i pre-miR92) i sedam zrelih mikroRNK (miR17, miR18, miR19A, miR19B, miR20, miR91 i miR92) u svom 3' UTR-u. Northern blot analiza otkrila je transkript od oko 6 kb i razmazanu prugu iznad 6 kb u ćelijskim linijama limfomaB-ćelija i difuzne velike pruge kod pacijenata s limfomskih B-ćelija s amplifikacijom 13q31-q32, ali ne u placenti ili dvije linije T-ćelija. Northern blot analiza nekoliko normalnih tkiva otkrila je slabu ekspresiju samo u plućima, timusu i limfnim čvorovima.
De Pontual et al. (2011) ispitivali su skeletne pripravke mišjih embriona s homozigotnom delecijom Mir17hg i uočili ozbiljno i opće kašnjenje endohondrijske i membranske okoštalosti embrionskog dana 18,5, s potpunim odsustvom mezofalange petog prsta, prisutnošću male mezofalange drugog i hipoplazija prvog prsta. Osim toga, svi embrioni predstavljeni su fuzijom vratnih pršljenova i mikrocefalijom; drugi skeletni nedostaci koji su se konstantno promatrali uključuju dismorfne zeugopode i fuziju proksimalnih karpusnih kostiju. Zaključili su da MIR17HG igra ranije neprocjenjivanu ulogu u normalnom rastu i razvoju kostura.[9]
Klaster MIR17-92
He et al. (2005) uporedili su uzorke limfomskik B-ćelija i ćelijske linije sa normalnim tkivima i otkrili da su nivoi primarnih ili zrelih mikroRNK izvedenih iz lokusa miR17-92 često značajno povećani u karcinomima. Prisilna ekspresija klastera miR17-92 djelovala je s ekspresijom c-Myc, kako bi se ubrzao razvoj tumora u modelu B-ćelijskog limfoma miša. Tumori izvedeni iz hematopoetskih matičnih ćelija koji eksprimiraju podskup miR17-92 klastera i c-Myc mogli su se razlikovati po odsustvu apoptoza, koje su se inače javljale u limfomima izazvanim c-Myc. Uzeto zajedno, zaključili su da nekodirajuće RNK, posebno mikroRNK, mogu modulirati stvaranje tumora, te da je klaster miR17-92 potencijalni ljudski onkogen.[10]
O'Donnell et al. (2005) pokazali su da c-Myc aktivira ekspresiju klastera od šest miRNK na ljudskom hromosomu 13. Eksperimenti imunoprecipitacije hromatina pokazali su da se c-Myc veže direktno na ovaj lokus. Transkripcijski faktor E2F1 dodatni je cilj c-Myc koji podstiče napredovanje ćelijskog ciklusa. Otkrili su da ekspresiju E2F1 negativno reguliraju dvije miRNK u ovoj skupini, miR17-5p (MIR91) i miR20a. Zaključili su da njihovi nalazi proširuju poznate klase transkripata unutar mreže ciljnih gena c-Myc i otkrivaju mehanizam pomoću kojeg c-Myc istovremeno aktivira transkripciju E2F1 i ograničava njegovu translaciju, dopuštajući strogo kontroliran proliferativni signal.[11]
Triboulet et al. (2007) pružili su dokaze o fiziološkoj ulozi mehanizma za utišavanje miRNK u kontroli replikacije HIV-1. Tip III RNAza Dicer i Drosha, koje su odgovorne za preradu miRNK, inhibirale su replikaciju virusa, kako u monocitima periferne krvi od donatora zaraženih HIV-1, tako i u latentno inficiranim ćelijama. Zauzvrat, HIV-1 je aktivno potisnuo ekspresiju klastera policistronske miRNK miR17-92. Utvrđeno je da je ovo potiskivanje potrebno za učinkovitu replikaciju virusa i da je ovisilo o histonskoj acetiltransferazi Tat, kofaktora PCAF (602303). Zaključili su da su njihovi rezultati istaknuli uključenost puta utišavanja miRNK u replikaciju i latenciju HIV-1.[12]
Bonauer et al. (2009) pokazali su da je klaster miR17-92 visoko eksprimiran u ljudskim endotelnim ćelijama i da miR92a, komponenta ovog klastera, kontrolira rast novih krvnih žila (angiogeneza).[13]
Podjelom onkogenog policistrona Mir17-92 miRNA na subklastere, Olive et al. (2009) utvrdili su da je Mir19b kritičan za ubrzavanje Myc-induciranog B-ćelijskog limfoma u modelu miša. Sugerirali su da Mir19a također može ubrzati Myc-induciranu limfomagenezu, budući da se Mir19a i Mir19b razlikuju samo za jedan nukleotid u regiji koja nije bitna za prepoznavanje cilja. Prekomjerna ekspresija Mir19b ili kompletnog polikistrona Mir17-92 u stanicama s prekomernom ekspresijom Myc rezultirala je visoko malignim B-limfomima sa gotovo potpunom penetracijom. Mir19b nije pojačao ćelijsku proliferaciju, u odnosu na onu koju je izazvao samo Myc. 3' UTR transkript ljudskogog PTEN-a sadrži dva MIR19-mjesta vezanja i Mir19b potisnutu ekspresiju reporterskog gena koji sadrži sekvencu PTEN. Nadekspresija Mir19b snižava endogenu Pten iRNK i nivo proteina u ćelijama NIH3T3 i rezultira aktivacijom antiapoptotskog puta PI3K-Akt (AKT1) -Mtor (FRAP1) za preživljavanje ćelija. Zaključili su da MIR19B ima bitnu ulogu u posredovanju onkogene aktivnosti MIR17-92, te da je onkogena aktivnost MIR19B, barem djelomično, posljedica potiskivanja ekspresije PTEN-a.[14]
Koristeći ekspresijsko profiliranje i antisens oligonukleotide usmjerene protiv MIR17 i MIR20A, Inomata et al. (2009) otkrili su da je CDKN1A vjerovatno bitna meta MIR17-92 tokom limfomageneze B-ćelija kod ljudi.
Tili et al (2010) opisali su složenu regulatornu mrežu koja uključuje GAM (ZNF512B), regulatore ćelijskog ciklusa, efektore TGF-beta (TGFB1) i miRNK klastera MIR17-92. GAM je oslabio MYC-ovisnu indukciju pojedinačnih miRNK klastera MIR17-92 i ograničenu aktivaciju gena koji reagiraju na kanonski put TGF-beta. I TGF-beta i miRNK iz klastera MIR17-92 negativno su regulirale ekspresiju GAM-a putem povratne autoregulacijske petlje.
Kod dva probanda sa skeletnim abnormalnostima u skladu s dijagnozom [[Feingoldov sindrom|Feingoldovog sindroma (FGLDS2), ali koji nisu imali nikakvu mutaciju na lokusu MYCN, de Pontual et al (2011) identificirali su hemizigotne mikrodelecije zametne linije na hromosomskoj regiji 13q31.3, koje su segregirale s bolešću u obje porodice. Delecija kod prvog pacijenta je obuhvatala 2,89 Mb sa tri gena, LOC144776, MIR17HG i GPC5, dok je delecija kod drugog pacijenta obuhvatala 165 kb i oključivala je samo MIR17HG i prvi egzon GPC5. Pretražujući DECIPHER bazu podataka (Firth et al., 2009), koja je sadržavala niz CGH podataka od više od 6.000 osoba s različitim poremećajima, identificirali su treći proband sa obilježjima kompatibilnim s Feingoldovim, koji je imao 180-kb hemizigot 13q31.[15] Treća mikrodelecija obuhvata cijeli MIR17HG sindromni lokus i prvi egzon GPC5. Kvantitativna RT-PCR analiza na ukupnoj RNK bijelih krvnih zrnaca iz tri delecijski pozitivna probanda pokazala je da je ekspresija svih šest miRNK kodiranih MIR17HG bila približno 50% u odnosu na kontrolu. De Pontual et al. (2011) primijetili su da, iako su neke predviđene varijante gubitka funkcije u GPC5 navedene u bazama podataka o genomima zdravih osoba, one nisu identificirale nikakve strukturne varijante ili polimorfizme koji izravno utiču na miRNK kodirane miR17-92 klasterom u tim bazama podataka. Osim toga, miševi koji su imali ciljane delecije klastera Mir17-92 pokazali su fenokopiju nekoliko ključnih karakteristika Feigoldovog sindroma. Navode da je ovo prvi primjer gena miRNK, odgovornog za sindromski razvojni nedostatak kod ljudi.[16]
↑Ota, A., Tagawa, H., Karnan, S., Tsuzuki, S., Karpas, A., Kira, S., Yoshida, Y., Seto, M. Identification and characterization of a novel gene, C13orf25, as a target for 13q31-q32 amplification in malignant lymphoma. Cancer Res. 64: 3087-3095, 2004. PubMed: 15126345
↑de Pontual, L., Yao, E., Callier, P., Faivre, L., Drouin, V., Cariou, S., Van Haeringen, A., Genevieve, D., Goldenberg, A., Oufadem, M., Manouvrier, S., Munnich, A., Vidigal, J. A., Vekemans, M., Lyonnet, S., Henrion-Caude, A., Ventura, A., Amiel, J. Germline deletion of the miR-17-92 cluster causes skeletal and growth defects in humans. Nature Genet. 43: 1026-1030, 2011. PubMed: 21892160
↑He, L., Thomson, J. M., Hemann, M. T., Hernando-Monge, E., Mu, D., Goodson, S., Powers, S., Cordon-Cardo, C., Lowe, S. W., Hannon, G. J., Hammond, S. M. A microRNA polycistron as a potential human oncogene. Nature 435: 828-833, 2005. PubMed: 15944707
↑O'Donnell, K. A., Wentzel, E. A., Zeller, K. I., Dang, C. V., Mendell, J. T. c-Myc-regulated microRNAs modulate E2F1 expression. Nature 435: 839-843, 2005. PubMed: 15944709
↑Triboulet, R., Mari, B., Lin, Y.-L., Chable-Bessia, C., Bennasser, Y., Lebrigand, K., Cardinaud, B., Maurin, T., Barbry, P., Baillat, V., Reynes, J., Corbeau, P., Jeang, K.-T., Benkirane, M. Suppression of microRNA-silencing pathway by HIV-1 during virus replication. Science 315: 1579-1582, 2007. PubMed: 17322031
↑Bonauer, A., Carmona, G., Iwasaki, M., Mione, M., Koyanagi, M., Fischer, A., Burchfield, J., Fox, H., Doebele, C., Ohtani, K., Chavakis, E., Potente, M., Tjwa, M., Urbich, C., Zeiher, A. M., Dimmeler, S. MicroRNA-92a controls angiogenesis and functional recovery of ischemic tissues in mice. Science 324: 1710-1713, 2009. PubMed: 19460962
↑Olive, V., Bennett, M. J., Walker, J. C., Ma, C., Jiang, I., Cordon-Cardo, C., Li, Q.-J., Lowe, S. W., Hannon, G. J., He, L. miR-19 is a key oncogenic component of mir-17-92. Genes Dev. 23: 2839-2849, 2009. PubMed: 20008935
↑Frth, H. V., Richards, S. M., Bevan, A. P., Clayton, S., Corpas, M., Rajan, D., Van Vooren, S., Moreau, Y., Pettett, R. M., Carter, N. P. DECIPHER: database of chromosomal imbalance and phenotype in humans using Ensembl resources. Am. J. Hum. Genet. 84: 524-533, 2009. PubMed: 19344873
↑Inomata, M., Tagawa, H., Guo, Y.-M., Kameoka, Y., Takahashi, N., Sawada, K. MicroRNA-17-92 down-regulates expression of distinct targets in different B-cell lymphoma subtypes. Blood 113: 396-402, 2009. Note: Erratum: Blood 113: 5368 only, 2009. PubMed: 18941111
Christian SL, McDonough J, Liu Cy CY, etal. (2002). "An evaluation of the assembly of an approximately 15-Mb region on human chromosome 13q32-q33 linked to bipolar disorder and schizophrenia". Genomics. 79 (5): 635–56. doi:10.1006/geno.2002.6765. PMID11991713.
