Взаимодействие межгенных miRNA с мРНК генов, участвующих в онкогенезе

Для определения микроРНК, играющих ключевую роль в регуляции трансляции белок кодирующих генов, участвующих в развитии РТК, была разработана методика поиска сайтов взаимодействия микроРНК с высокой комплементарностью по всей последовательности сайта. Для этого был введен параметр ΔG/ΔG_m, который определяет долю энергии взаимодействия определенного сайта микроРНК от максимально возможной энергии гибридизации для этой микроРНК. Значение коэффициента Стьюдента для сайтов не должно быть ниже p<0.0005. Минимальное значение параметра ΔG/ΔG_m зависит от длины микроРНК (min-70%, max -85%), это значения для всех микроРНК представлено в таблице 8.

В результате изучения связывания 784 межгенных микроРНК с мРНК 54 белок-кодирующих генов человека установлено, что 47 мРНК являются мишенями и мРНК семи генов (ABCB1, MSH2, MSH3, MYC, PROM1, SNAI1, TNFSF10) не имеют сайтов связывания с межгенными микроРНК при установленных критериях взаимодействия. Только 120 микроРНК из 784 межгенных микроРНК действуют на мРНК 47 генов, которые имеют 185 сайтов связывания межгенных микроРНК. Большинство обнаруженных сайтов имеют Г:У пары и очень высокий уровень комплементарности [327].

В таблице 11 приведены результаты исследования взаимодействия межгенных микроРНК с мРНК 47 генов, каждая из которых связывает от одной до несколько межгенных микроРНК. Некоторые из этих мРНК связывают шесть и более межгенных микроРНК. Например, мРНК генов AXIN1, CCND1, CDH1, GSK3B FLCN, MMP2, SMAD4, SRC, VEGFA имеют от 6 до 13 сайтов для связывания микроРНК, что значительно больше среднего числа сайтов связывания микроРНК в расчете на одну мРНК 47 генов и равного 3,9. мРНК гена SRC имеет в CDS два сайта, в 3'UTR девять сайтов связывания с микроРНК. Из данных, представленных в таблице 11 видно, что большинство мРНК имеют по одному сайту связывания для одной микроРНК. Некоторые микроРНК связываются с несколькими мРНК. Например, miR-4472 связывается с мРНК семи генов, а miR-1279 имеет пять мРНК-мишеней [327].

Между длиной изученных мРНК и числом сайтов связывания микроРНК отсутствует связь, т.к. коэффициент корреляции равен -0,061. Плотность сайтов связывания разных микроРНК с мРНК изученных генов существенно отличалась. 23%, 42%, 35% сайтов находятся в 5'UTR, CDS и 3'UTRs соответственно для 47 мРНК. Для мРНК, представленных в таблице 12, плотность сайтов изменялась от 0,18 s/l (мРНК APC) до 3,17 s/l (мРНК SRC). В среднем плотность сайтов составляла 0,99 s/l сайтов на тысячу нуклеотидов для мРНК. мРНК гена SRC имеет наибольшую плотность сайтов связывания, что предполагает важную роль межгенных микроРНК в регуляции экспрессии этого гена [327].

Таблица 11 - Сайты взаимодействия 47 мРНК с межгенными микроРНК