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| Biogenèse des microARNs |
Micro ARNs: Definition
Les microARNs (miARNs) sont de courtes molécules d'ARN non codant, généralement d'environ 20 à 24 nucléotides de longueur, qui jouent un rôle crucial dans la régulation de l'expression des gènes.
Découverts dans les années 1990, les miARNs sont maintenant reconnus comme des régulateurs clés de divers processus biologiques, y compris le développement, la différenciation cellulaire, le métabolisme, et la réponse au stress.
Les microARNs (miARNs) jouent un rôle crucial dans le développement et la progression du cancer. Ils peuvent agir comme oncogènes (oncomirs) ou comme suppresseurs de tumeurs en régulant l'expression de gènes associés à la prolifération cellulaire, l'apoptose, la migration, l'invasion et la métastase.
Biogenèse des microARNs
La biogenèse des microARN (miARN) est un processus complexe qui joue un rôle crucial dans la régulation de l'expression génique:
Les gènes des microARN (miARN) sont transcrits sous forme de pri-miARN (microARN primaires) par l'ARN polymérase II (Pol II) dans le noyau. Les longs pri-miARN sont clivés par le Microprocesseur, qui comprend DROSHA et la région critique du syndrome de DiGeorge 8 (DGCR8), pour produire des précurseurs miARN (pré-miARN) de 60 à 70 nucléotides.
Les pré-miARN sont ensuite exportés du noyau vers le cytoplasme par exportin 5 (XPO5) et transformés par DICER1, une enzyme ribonucléase III (RIII), qui produit les miARN matures. Un brin du miARN mature (le brin guide) est chargé dans le complexe de silençage induit par le miARN (miRISC), qui contient DICER1 et des protéines Argonaute (AGO).
Ce complexe dirige le miRISC vers les ARNm cibles par appariement de séquences complémentaires et médie la suppression des gènes par la dégradation ciblée des ARNm et la répression de la traduction dans les corps de traitement (P-bodies).
Micro-ARNs : Oncogènes ou suppresseurs de tumeurs
Les microARNs (miARNs) jouent un rôle essentiel dans la régulation de l'expression génique et peuvent agir comme des suppresseurs de tumeurs ou comme des oncogènes, souvent appelés "oncomirs".
Les microARNs (miARNs) suppresseurs de tumeurs régulent à la baisse l'expression de gènes pro-oncogéniques, inhibant ainsi la prolifération cellulaire et favorisant l'apoptose. Alors que Les miARNs oncogènes, ou "oncomirs", sont surexprimés dans les cellules cancéreuses et favorisent la croissance tumorale en régulant à la hausse l'expression de gènes qui inhibent l'apoptose et favorisent la prolifération.
MicroARNs comme suppresseurs de tumeurs
Exemples de miARNs suppresseurs de tumeurs
- miR-34 : Souvent considéré comme un important suppresseur de tumeur, il cible des gènes impliqués dans la régulation du cycle cellulaire, la survie cellulaire et l'apoptose, tels que le gène c-MYC. Sa perte d'expression est fréquemment observée dans divers types de cancers, notamment le cancer du poumon, le cancer du sein et le cancer colorectal.
- miR-143/145 : Ce cluster de miARNs est impliqué dans la régulation de la prolifération cellulaire et de l'apoptose. Leur expression est souvent réduite dans des cancers comme le cancer de la prostate et le cancer du côlon, permettant ainsi une croissance tumorale accrue.
- miR-200 : Ce groupe de miARNs joue un rôle clé dans la régulation de l'épithélium et de la métastase. Il cible des gènes qui favorisent la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT), un processus crucial pour l'invasion et la migration des cellules cancéreuses.
Pertinence clinique des miARNs suppresseurs de tumeurs
La compréhension du rôle des miARNs comme suppresseurs de tumeurs a des implications significatives pour la recherche et le développement de nouvelles thérapies :
- Biomarqueurs : Les niveaux d'expression des miARNs suppresseurs de tumeurs peuvent servir de biomarqueurs pour le diagnostic, la progression et le pronostic des cancers.
- Thérapies ciblées : Les thérapies basées sur les miARNs visent à restaurer l'expression des miARNs suppresseurs de tumeurs ou à inhiber les oncogènes. Par exemple, des stratégies de thérapie génique utilisant des miARNs pour cibler des voies spécifiques du cancer sont en cours d'étude.
MicroARNs comme oncogènes (oncomirs)
Mécanismes d'action MicroARNs comme oncogènes
Les miARNs oncogènes exercent leurs effets en régulant à la hausse l'expression des gènes qui favorisent les caractéristiques malignes des cellules. Voici quelques mécanismes clés :
- Inhibition des suppresseurs de tumeurs : Les miARNs oncogènes ciblent et inhibent l'expression de gènes suppresseurs de tumeurs. En dégradant les ARNm ou en inhibant leur traduction, ils réduisent les niveaux de protéines qui régulent négativement la croissance cellulaire et favorisent l'apoptose.
- Promotion de la survie cellulaire : Les miARNs oncogènes peuvent réguler à la hausse des gènes impliqués dans la survie cellulaire, ce qui aide les cellules tumorales à échapper à l'apoptose.
- Stimuler l'invasion et la migration : Certains miARNs oncogènes favorisent des processus tels que l'invasion et la migration des cellules, ce qui est crucial pour la métastase.
Exemples de miARNs oncogènes
- miR-21 : Considéré comme l'un des oncomirs les plus étudiés, le miR-21 est souvent surexprimé dans divers cancers, y compris le cancer du sein, le cancer colorectal et le cancer du poumon. Il cible des gènes suppresseurs de tumeurs comme PTEN et PDCD4, favorisant ainsi la survie cellulaire et l'invasion.
- miR-155 : Ce miARN est impliqué dans la régulation des réponses immunitaires et est souvent surexprimé dans les lymphomes et d'autres cancers. Il promeut la prolifération des cellules tumorales et favorise l'invasion en ciblant des gènes régulateurs.
- miR-17-92 : Ce cluster de miARNs est impliqué dans la régulation de la prolifération et de la survie des cellules cancéreuses. Sa surexpression a été associée à des types de cancers tels que le lymphome et le cancer du poumon. Il cible des gènes tels que Bim, un promoteur de l'apoptose, contribuant ainsi à l'évasion des cellules tumorales de la mort cellulaire.
Pertinence clinique de miARNs oncogènes
L'identification et la compréhension des miARNs oncogènes ont des implications significatives pour la recherche sur le cancer et le développement de nouvelles thérapies :
- Biomarqueurs de diagnostic : Les niveaux de miARNs oncogènes peuvent servir de biomarqueurs pour le diagnostic, la progression et le pronostic des cancers.
- Thérapies ciblées : Les stratégies thérapeutiques peuvent inclure l'utilisation d'inhibiteurs de miARNs pour cibler spécifiquement les oncomirs, dans le but de restaurer l'expression des gènes suppresseurs de tumeurs. Par exemple, des études sur des thérapies basées sur des oligonucléotides antisens ou des petites molécules ciblant des miARNs oncogènes sont en cours.
Conclusion
Les microARNs (miARNs) jouent un rôle crucial dans le développement et la progression du cancer, pouvant agir comme oncogènes ou suppresseurs de tumeurs. Leur étude offre des perspectives prometteuses pour le diagnostic et le traitement du cancer.
En identifiant les miARNs spécifiques impliqués dans la tumorigenèse, il est possible de développer des biomarqueurs et des thérapies ciblées, améliorant ainsi la détection précoce, le pronostic et les options thérapeutiques pour les patients atteints de cancer.