Роль микроРНК и вироидов в развитии заболеваний животных и растений. Их возможная роль в развитии нейродегенеративных заболеваний человека

Обзор

1 Neuroscience Center, Louisiana State University School of Medicine, Louisiana State University Health Sciences Center, New Orleans LA 70112-2272, USA; E-mail: wlukiw@lsuhsc.edu

2 Department of Neurology, Shengjing Hospital, China Medical University, 36 No.3 Street, Heping District, Shenyang, Liaoning Province, China

3 Department of Anatomy and Cell Biology, Louisiana State University School of Medicine, Louisiana State University Health Sciences Center, New Orleans LA 70112-2272, USA

4 Alchem Biotech Research, Toronto ON M5S 1A8, Canada

5 Department Neurology, Louisiana State University School of Medicine, New Orleans LA 70112-2272, USA

6 Department Ophthalmology, Louisiana State University School of Medicine, New Orleans LA 70112-2272, USA

Поступила в редакцию 19.04.2018
После доработки 25.05.2018

DOI: 10.1134/S0320972518090038

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: болезнь Альцгеймера, воспалительная нейродегенерация, микроРНК, растительные микроРНК, малые некодирующие РНК, вироиды.

Аннотация

Для различных видов растений и животных (Eukaryotae) характерна сходная стратегия использования состоящих из примерно 18–25 нуклеотидов малых, некодирующих РНК (мнкРНК), известных как микроРНК, для переноса и передачи значимой эпигенетической информации, содержащейся в молекуле ДНК. Эти небольшие молекулы обладают значительным потенциалом действия: 1) формируют общий пул транскриптов индивидуальных клеток; 2) регулируют и «тонко настраивают» профили экспрессии генов в кластерах клеток; 3) модулируют фенотип клетки в ответ на воздействие факторов окружающей среды и стрессовых агентов. Эти микроРНК, мельчайшие из всех известных переносчиков информации, кодируемой генами и регулируемой на посттранскрипционном уровне, не только постоянно используются в регуляции жизнедеятельности клеток в норме, но также являются важными медиаторами развития заболеваний растений и животных. В то же время растения обладают собственными растительными формами микроРНК. Так, по крайней мере, у 32 видов растений обнаруживаются вызывающие заболевания мнкРНК, называемые вироидами. Механизм их образования и функционирования очень напоминает ситуацию с микроРНК. В настоящем обзоре обсуждаются недавно полученные значимые результаты исследований передачи сигнала с участием микроРНК, которые, однако, порой противоречат друг другу. Особое внимание уделено рассмотрению интригующей возможности того, что поступающие с пищей микроРНК и/или мнкРНК могут действовать как мобильные «эпигенетические и/или эволюционные линкеры» между различными видами и участвовать в передаче сигнала как внутри отдельного царства, так и между царствами живых организмов. В обзоре везде, где возможно, сделан акцент на значимости этих микроРНК в развитии нейродегенеративных заболеваний человека, например, болезни Альцгеймера (AD). На основании имеющихся данных мы предполагаем, что такие межвидовые «ксено»-микроРНК: 1) могут дополнять полезные свойства лекарственных растений; 2) вносить вклад в отрицательные свойства ядовитых растений и растений, употребление которых вызывает развитие заболевания; 3) обеспечивать таким образом межвидовую коммуникацию для осуществления связи между царствами живых организмов с вовлечением множественных, эпигенетических и/или потенциально патогенных механизмов, ассоциированных с возникновением и развитием заболеваний.

Текст статьи

Сноски

* Адресат для корреспонденции.