FUNZIONAMENTO:
Il destino finale del microRNA a singolo filamento sarà di trovare sequenze parzialmente complementari collocate sul 3' UTR di mRNA, considerando che un microRNA rivolge più messaggeri e il 3' UTR del messaggero può essere riconosciuto contemporaneamente da più microRNA.
Quindi è non specifico per un messaggero: il motivo di ciò è che i microRNA hanno una porzione chiamata seed di pochi nucleotidi (7 o 9), che è quella complementare al 3' UTR; pochi nucleotidi che si trovano frequentemente, non hanno specificità rigida per un messaggero ma sono presenti in tanti 3' UTR.
Si ha una ridondanza di funzioni: più microRNA che fanno
lo stesso lavoro, più messaggeri che sono contemporaneamente riconosciuti e più microRNA che riconoscono più messaggeri.
L'appaiamento del microRNA al 3' UTR sarà mediato dal complesso proteico finale e sarà parziale nelle sequenza seed. Dunque non si ha un appaiamento completo perché non tutte le regioni sono complementari (ciò vale negli eucarioti superiori animali).
Una volta che l’interazione tra microRNA e mRNA è avvenuta, si attiva un meccanismo chiamato feedback regolativo, che presuppone un enorme spreco di energie.
Se non si vuole più quel messaggero, perché non si smette semplicemente di produrlo? Perché le cellule comunicano tra loro: una cellula può spegnere il messaggero di un'altra cellula o inibirne la traduzione.
Negli animali abbiamo un’inibizione della traduzione e della stabilità messaggera, nelle piante abbiamo una diretta degradazione del messaggero, in quest'ultimo caso l'appaiamento descritto come parziale è invece totale e può essere in regione 3'UTR, ma può essere anche in qualsiasi regione del messaggero, cosa che
genera una distruzione del messaggero target da parte delle endonucleasi.
In entrambi casi, animali e piante, si hanno meccanismi evolutivi che utilizzano una complicata biogenesi per microRNA finalizzata alla regolazione della quantità di messaggeri, ma che agiscono in maniera diversa: nel caso
degli animali inibendone la produzione e nel caso dei vegetali distruggendo gli mRNa prodotti.
I MicroRNA degli animali si chiamano miRNA, i microRNA vegetali si possono invece chiamare siRNA, perché sono dei silenziatori di messaggeri.
Dalle piante abbiamo imparato questo secondo meccanismo e abbiamo scoperto che anche nelle cellule animali può funzionare: se noi disegniamo nel laboratorio degli oggetti completamente complementari a messaggeri , siamo in grado di abolire quel messaggero, di silenziarlo, perché la complementarietà cambia funzione al complesso che li trasporta.
Quindi parzialmente complementari e in regioni chiamate seed causano una lenta e non totale degradazione, e questo è il motivo per il quale il messaggio è ridondato, ovvero nel 3' dello stesso messaggero ci possono essere più
miRNA che legano contemporaneamente.
I microRNA negli animali hanno, come già detto, un’interazione di tipo parziale; solo il microRNA 196 è noto essere, in alcuni casi con alcuni messaggeri, completamente complementari e causa di taglio.
Da questo è venuta l'ispirazione di disegnare in laboratorio dei piccoli RNA veicolati per raggiungere l'obiettivo di distruggere completamente tramite tagli, in maniera selettiva, dei messaggeri.