Il complesso del microprocessore, composto dalla ribonucleasi Drosha e dalla proteina DGCR8, svolge un ruolo cruciale nell'avviare la precisa produzione di microRNA (miRNA). Ecco una panoramica dei passaggi coinvolti in questo processo:
1. Trascrizione: Le trascrizioni primarie dei miRNA (pri-miRNA) sono prodotte dalla RNA polimerasi II nel nucleo. Questi pri-miRNA sono lunghe molecole di RNA che contengono le sequenze di miRNA maturi.
2. Legatura del complesso del microprocessore: Il complesso del microprocessore riconosce e si lega a regioni specifiche all'interno della trascrizione del pri-miRNA. DGCR8, una proteina legante l'RNA a doppio filamento, inizialmente si lega al pri-miRNA e recluta Drosha nel complesso.
3. Scissione da parte di Drosha: Drosha, un enzima RNasi III, scinde con precisione il pri-miRNA in siti specifici, generando un miRNA precursore più piccolo (pre-miRNA). Questa scissione avviene tipicamente a circa 11 nucleotidi (nt) di distanza dalla base dell'ansa terminale del pri-miRNA.
4. Caratteristiche strutturali: Il pre-miRNA è una molecola di RNA di circa 70 nucleotidi con una caratteristica struttura a forcina. È costituito da una regione del gambo dell'RNA a doppio filamento e da una regione dell'ansa.
5. Esportazione dal nucleo: Il pre-miRNA viene esportato dal nucleo al citoplasma attraverso la proteina exportina-5 (EXP5). EXP5 riconosce e si lega al pre-miRNA e lo trasporta attraverso la membrana nucleare.
6. Ulteriore elaborazione: Una volta nel citoplasma, il pre-miRNA viene ulteriormente elaborato dall'enzima Dicer, che taglia la struttura a forcina per produrre un breve miRNA duplex a doppio filamento.
7. Caricamento dei miRNA in RISC: Un filamento del miRNA duplex (il miRNA maturo) è incorporato nel complesso di silenziamento indotto dall'RNA (RISC). RISC, che include la proteina Argonaute (AGO), utilizza quindi il miRNA maturo come guida per regolare l'espressione genica legandosi a sequenze complementari negli RNA messaggeri bersaglio (mRNA), portando alla degradazione dell'mRNA o alla repressione traslazionale.
Scindendo con precisione il pri-miRNA, il complesso del microprocessore svolge un ruolo fondamentale nel garantire la produzione accurata di miRNA maturi e la successiva regolazione dell'espressione genica. La disregolazione del complesso del microprocessore o dei suoi componenti può avere un impatto sulla biogenesi dei miRNA e contribuire a varie malattie, tra cui cancro e disturbi neurologici.
