MikroRNA'lar ve kanser/MicroRNAs and cancer

Headnote

ÖZET

MikroRNA(miRNA)'lar, yüksek seviyede korunan DNA bölgelerinden kodlanan fakat proteine translasyonu gerçeklesmeyen, yaklasik 18-24 nükleotid uzunlugunda, küçük RNA molekülleridir. Bu protein kodlamayan RNA molekülleri kendi nükleotid dizilerinin tamamlayicisi olan hedef mRNA'lara baglanip translasyonel baskilama veya mRNA yikimi ile transkripsiyon sonrasi gen ekspresyonunun düzenlenmesini gerçeklestirirler. miRNA'lar bu yolagi kullanarak hücre proliferasyonu, hücre farklilasmasi ve hücre ölümü gibi homeostatik süreçlerde önemli roller oynamaktadir. Yakin zamanda yapilan gen ekspresyon çalismalari, kontrolsüz hücre bölünmesinin gerçeklestigi kanser hücrelerinde degisiklige ugramis miRNA ekspresyonlarini gözler önüne sermistir. Kanserin baslamasinda ve ilerlemesinde, miRNA'lar hedefledikleri genin karakterine göre tümör süpresörler veya onkogenler gibi fonksiyon göstermektedirler. Bu derlemede miRNA olusumu ve miRNA'larin kanser gelisimindeki rolleri anlatilmis olup, miRNA'larin kanser ile olan iliskisini ortaya koyan çalismalar gözden geçirilmistir.

Anahtar kelimeler: Kanser, mikroRNA, Moleküler Biyoloji

ABSTRACT

MicroRNAs (MiRNAs) are highly conserved, non-protein-coding, approximately 18-24 nucleotides, small RNA molecules. These non-protein-coding RNAs bind target mRNAs which are complementary with their squences and post-transcriptionally regulate gene expression through translation repression or mRNA degradation. Using this pathway, miRNAs play important roles in homeostatic process including cell proliferation, differentiation and cell death. Recent studies based on gene expression have revealed that miRNA expressions are deregulated in cancer cells which have uncontrolled grow. According to character of target mRNA, miRNAs act like tumor supressor or oncogene in cancer initiation and progression. In this review, miRNA biogenesis and their roles in cancer progression are described and studies setting out the relationship between miRNAs and cancer are reviewed.

Key words: Cancer, microRNA, Molecular Biology

GIRIS

Watson ve Crick tarafindan DNA'nin yapisinin kesfedilmesinden 50 yili askin bir süre geçmis olmakla birlikte, geçen bu süreçte moleküler biyoloji alaninda çok hizli gelismeler kaydedilmistir. Klinik tip alaninda ilerleme saglayabilmek için moleküler biyoloji alanindaki gelismelerin daha iyi anlasilabilmesi gerekmektedir.1

Arastirmalar genis ölçüde DNA dizisinin çözümlenmesine ve DNA dizisi tarafindan kodlanan proteinlerin belirlenmesine odaklanmistir. Insan genomunda yer alan DNA'nin büyük bir bölümü, RNA kodlamasina ragmen bu genomun çok küçük bir miktari (yaklasik olarak %1.5) fonksiyonel proteinlerin sentezlenmesinde kullanilmaktadir. Yakin zamana kadar genomun geri kalan kisminin çok az önem içerdigi düsünülmekteydi. Fakat bu görüs, küçük RNA moleküllerinin kesfi ile ortadan kalkmis oldu. Bu grup içine giren mikroRNA'lar(miRNA'lar), RNA'larin protein kodlamayan(non-coding) dizileri olarak adlandirilmaktadir. Arastirmacilar, mikroRNA'larin hücresel birçok temel islevin düzenlenmesinde görev aldigini, bununla birlikte, hücrede miRNA seviyelerinin normal kosullarin disina çikmasinin insanlarda kanser gelisimi ile baglantili oldugunu rapor etmislerdir. Böylece, mikroRNA'larin tümör gelisiminde onkogen veya tümör süpresörler olarak fonksiyon gösterdikleri ortaya çikmis oldu. Dolayisiyla bu konuda bir çalisma bilgisinin kanserin erken teshisi ve tedavisi için önemli olabilecegi çok açiktir.1

1. MikroRNA'larin Yapisi ve Kesfi

MikroRNA'lar, genom üzerinde protein kodlayan intron veya ekzon bölgeleri ve protein kodlamayan bölgelerdeki RNA genlerinden transkripsiyonu saglanan, fakat proteine translasyonu gerçeklesmeyen, fonksiyonel RNA molekülleridir.2 MikroRNA, fonksiyon olarak gen ekspresyonunun düzenlenmesinde rol oynayan, yaklasik olarak 18-24 nükleotit uzunlugunda tek iplikçikli bir RNA molekül çesididir. Pri-miRNA olarak adlandirilan primer transkriptler islenerek, önce pre-miRNA adli kisa sap-ilmik yapilarina, sonra da fonksiyonel miRNA'ya dönüsürler. Insan genomunda miRNA'lari kodlayan yüksek seviyede korunmus yüzlerce gen bölgesi kesfedilmistir. Su an itibariyle, (Kasim, 2010) insan genomunda 1048 adet mikroRNA tanimlanmistir (http://www.mirbase.org/cgi-bin/browse.pl).

Ilk mikroRNA, Lee ve çalisma arkadaslari tarafindan 1993 yilinda Victor Ambros laboratuarinda kesfedilmis3 olup, mikroRNA terimi 2001 yilindan itibaren kullanilmaya baslanmistir.4 Lee ve arkadaslari 1993 yilinda yuvarlak solucan olan Caenorhabditis elegans'i gen içerigi bakimdan taramislar, lin-4 olarak adlandirdiklari genin hiçbir protein kodlamamasina karsin 22 nükleotit uzunlugunda küçük bir RNA transkribe ettigini rapor etmislerdir.3 2000 yilinda Reinhart ve arkadaslari C.elegans'da 22 nükleotit uzunlugunda, let-7 olarak adlandirilan, canlinin gelisim zamanlamasini düzenleyen farkli bir mikroRNA kesfetmislerdir.5 Let-7'nin insanlari da içine alan türler arasinda da korunmus oldugu kesfedilmis olup6, bu durum let-7 nin önemli bir biyolojik fonksiyona sahip oldugunu göstermistir. Daha sonraki yillarda let-4 ve let-7'ye benzeyen birçok küçük RNA molekülü, hemen hemen bütün çok hücreli organizmalarda kesfedilmistir ve miRNA'lar olarak isimlendirilmistir.7

2. MikroRNA'larin Olusumu

MikroRNA'lar, birbirini izleyen üç adimlik islem süreci sonucunda meydana gelir. Ilk adimda miRNA genlerinden primer miRNA(primiRNA)'larin transkripsiyonu gerçeklesir. Ikinci adimda primiRNA'lar prekürsör miRNA(pre-miRNA)'lara nükleus içinde dönüstürülür. Üçüncü ve son adimda olgun miRNA'larin sitoplazma içinde olusumu gerçeklesir.8

MikroRNA'lar, primer transkript(pri-miRNA) olarak RNA polimeraz II enzimi tarafindan genomik DNA'dan sentezlenir. Pri-miRNA(500-3000 baz), "cap" ve "poli A" kuyruguna sahip sap-ilmik yapisindadir(Sekil 1). Çekirdekte pri-miRNA, RNAaz III enzim ailesinin bir endonükleazi olan Drosha ve kofaktörü Pasha(veya DGCR8), tarafindan yaklasik olarak 70 nükleotid uzunlugunda olan pre-miRNA'ya dönüstürülür.9 Bir nükleaz olan Drosha ile çift iplikli RNA baglayici bir protein olan Pasha'nin olusturdugu komplekse mikroislemci kompleks(Microprocessor complex) adi verilir.10

Pre-miRNA molekülü bir nüklear tasima reseptörü olan Exportin 5 ve nüklear bir protein olan RAN-GTP'ye bagimli sekilde sitoplazmaya tasinir.11 Sonrasinda, pre-miRNA'lar sitoplazmada RNAaz III enzim ailesinden Dicer adli endonükleaz ile kesilerek 18-24 nükleotid uzunlugunda çift zincirli miRNA: miRNA dubleksine çevrilir.12 Dicer, ayni zamanda RNA ile tetiklenmis susturma kompleksi (RNA-induced silencing complex; RISC) olusumunu baslatir.13 Dicer, pre-miRNA'nin sap-ilmigini kestikten sonra, miRNA: miRNA dubleksinden sadece biri RISC kompleksine dahil olur. RISC kompleksinin içinde yer alan bir RNAz olan argonaute'un etkisiyle bu iki iplikten 5' ucu daha kararli olani seçilip komplekse dahil edilir. Bu iplik kilavuz iplik (guide strand) olarak adlandirilir. Diger iplik, anti-kilavuz veya yolcu iplik olarak adlandirilir, RISC kompleksinin substrati olarak sindirilir. MikroRNA'lar, aktif RISC kompleksine entegre olduktan sonra, ya argonaute proteinleri yardimiyla mRNA'nin yikimina ya da protein translasyonunun baskilanmasina neden olurlar.14 (Sekil 1)

3. MikroRNA'larin Fonksiyonu

Olgun mikroRNA'lar hedef genlerin ekspresyonunu azaltarak protein sentezinin düzenlenmesine katilirlar. MikroRNA'lar kendi nükleotid dizilerine komplimenter hedef genleri tanima özelligine sahiptir. MiRNA, RISC ile kompleks olusturur, baz çiftlesme özelligi ile mRNA'ya baglanir, sonrasinda protein translasyonunun inhibisyonuna ve/veya mRNA'nin yikimina neden olur.2

MikroRNA, hedef mRNA'nin 3' ucundaki translasyona ugramayan bölgeye(untranslated region-UTR) veya hedef mRNA'nin ORF(open reading frame) bölgesine baglanir (Sekil 1). Baglanma pozisyonu mikroRNA kompleksinin mRNA'ya nasil komplementer olduguna baglidir. 3' UTR bölgesine baglanma kusurlu, tam olmayan, eksik komplementerligi ihtiva eder ve translasyonun baskilanmasi ile sonuçlanir. ORF bölgesi içine baglanma ise kusursuz, tam komplementerligi gösterir ve Argonaute2(Ago2) tarafindan mRNA'nin yikimi ile sonuçlanir.15 Ayrica, mikroRNA'larin her birinin birden fazla mRNA'nin ekspresyonunu düzenleyebildigi ve mRNA'larin her birinin de birden fazla mikroRNA tarafindan hedeflenebildigi görülmektedir.16

4. MikroRNA ve Kanser

Hücreler anormal olarak çogaldiklarinda ve apoptoz fonksiyonlarini kaybettiklerinde genellikle kanserlesirler. MikroRNA'larin hücre proliferasyonu ve apoptoz gibi birçok biyolojik süreçte etkili anahtar moleküller olduklari bugün bilinmektedir.

Kanserlesme sürecine mikroRNA'larin katkida bulundugunun ilk kaniti, Calin ve arkadaslarinin 2001 yilinda Kronik Lenfositik Lösemili (KLL) hastalarda yaptiklari moleküler çalismayla ortaya konulmustur.17 KLL bati toplumlarinda en sik görülen yetiskin lösemi formudur. KLL hastalarinin yaklasik %50'sinde 13q14 bölgesi delesyona ugramaktadir. Detayli delesyon analizleri sonucunda bu bölgede yalnizca mir-15-a ve mir-16-1 genlerinin bulundugu tespit edildi. Daha sonra KLL hastalarinin %68'inde bu miRNAlarin ekspresyonlarinin azaldigi ya da olmadigi ortaya konmustur.17

Kanser ve normal doku arasindaki ekspresyon farkliliklarinin belirlenmesi, miRNA'larin kanser patogenezindeki rollerini güçlendirmistir. Calin ve arkadaslari, 245 insan ve fare miRNA probu içeren miRNA mikroarray çalismasiyla mir-15a ve mir-16-1'in ekspresyon düzeylerinin B hücreli KLL hastalarinda belirgin sekilde azaldigini rapor etmislerdir. MiRNA ekspresyon profilinin, KLL hastalarinin klinik ve biyolojik davranisiyla iliskili oldugunu göstermislerdir.17

Calin ve arkadaslari, 2004 yilinda yayinladiklari diger bir çalismada, insan miRNA genlerinin kanser ile iliskisini arastirmak için, 186 adet miRNA geninin DNA üzerindeki pozisyonunu haritalandirmislardir.18 Bu genlerin kromozomal pozisyonlari, daha önceden rapor edilen belirli kanser türlerinin gelisimi ile iliskili oldugu bilinen genetik degisiklikler ile karsilastirilmistir. MiRNA genlerinin çogunlukla, heterozigozitenin kayboldugu bölgeler olan kirilgan kisimlara yerlesik oldugu gösterilmistir. Bu kirilgan kisimlar amplifikasyonun minimal oldugu bölgeler veya genel kromozomal kirilma noktasi bölgeleridir. Bu moleküler lezyonlar sonucu olusan genetik hasar spesifik kanserlere neden olmaktadir.1

2003 yilinda Michael ve arkadaslari, ilk olarak insanlardaki kati tümörlerde (kolonik ve rektal adenom karsinomlar) normal dokular ile karsilastirildiginda ekspresyon seviyeleri degismis olan miRNA'lari rapor ettiler.19 Daha sonraki yillarda degisiklige ugramis miRNA seviyeleri meme kanserinde20, Burkitt's lenfomada21, malign beyin tümörlerinde22, tiroid kanserinde23, akciger kanserinde24, prostat kanserinde25 ve hepatosellüler karsinomda26 kesfedilmistir.

MiRNA'lar, hedefledikleri mRNA'nin moleküler yolaklardaki özelligine göre onkogenik veya tümörsüpresör özellik kazanabilir. Normal dokularda, miRNA'larin bazilarinin protoonkogenlerin translasyonunu inhibe ettigi rapor edilmistir. Fonksiyonlari bir onkogenin ekspresyonunu kontrol etmek olan bu miRNA'lar "tümör süpresör miRNA'lar"(TS-mir) olarak ifade edilmektedir. Dolayisiyla tümör baskilayici miRNA'larin ekspresyonunun azalmasi onkogenin ekspresyonunun artmasina ve tümör olusumuna sebep olur. Bunun tersi olarak, "onko-mir" olarak ifade edilen bazi miRNA'larin kanserin gelisimini arttirdigi görülmektedir. Bu miRNA'lar bir tümör süpresörün baskilanmasini saglarlar. MikroRNA'lar, onkogen ve tümör süpresör mRNA'larin her ikisini de potansiyel hedef olarak görebilir. Bu yüzden, belirli bir miRNA'nin gerçek fonksiyonu ya TS-mir'in veya onko-mir'in hücresel içerigine baglidir.27

5. Tümör Süpresör MikroRNA'lar

MikroRNA'larin kanserlesme sürecine etkisi ilk olarak 2001 yilinda miR-15a ve miR16-1'in kesfedilmesi ile rapor edilmis17 olup, bu mikroRNA'larin etki mekanizmasi ise 2005 yilinda Cimmino ve arkadaslarinin yayinladiklari çalisma ile ortaya konmustur.28 Bu iki miRNA'nin ekspresyon seviyelerinin KLL (Kronik Lenfositik Lösemi) hücrelerinde, anti-apoptotik B hücreli lenfoma proteini olan Bcl-2'nin üretimi ile ters iliskili oldugu tespit edilmistir. Böylelikle Cimmino ve arkadaslari miR-15a ve miR16-1'in tümör süpresör aktiviteye sahip olduklarini tespit etmislerdir. Bu iki miRNA'nin düsük seviyelerinin (tümör süpresör fonksiyon kaybi) yüksek seviyede Bcl-2 proteini ile iliskili oldugu dolayisiyla anormal hücre büyümesini gerçeklestirdigi yüksek seviyelerinin (normal tümör süpresör aktivite) ise apoptoz ile iliskili oldugu ortaya konmustur.28 Normal seviyelerinin kontrolsüz hücre büyümesini engelledigi rapor edilen miR-15a ve miR16-1'in böylelikle tümör süpresör aktiviteleri belirlenmis oldu.

Tümör süpresör özellik gösteren diger bir miRNA, let-7 ailesinin üyeleridir(let-7b, let-7c, let-7d, let-7f ve let-7g). Akciger kanserli hastalarin akciger dokusu, normal akciger dokusu ile karsilastirildiginda çogunlukla düsük let-7 seviyeleri gözlenmistir.24 Bir akciger kanseri hücre kültürü modelindeki let-7 seviyeleri, normal hastalarin akciger dokusundaki let-7 seviyelerinden daha yukarilara çikarildigi zaman, kanser hücrelerinin büyümesinin önemli derece düstügü rapor edilmistir.24

Johnson ve arkadaslari, 2005 yilinda let-7'nin insanlarda bulunan önemli bir onkogen olan RAS'in aktivitesini kontrol ettigini buldular.29 Yapilan bu çalismada, düsük seviyelerde let-7 ihtiva eden akciger tümör dokulari, önemli derecede artmis RAS protein seviyelerine sahiptir. RAS onkogeninin mRNA dizisi, let-7'nin bu mRNA'ya baglanmasini ve dolayisiyla proteine translasyonunu engellemesini saglayan let-7'ye komplementer baglanma bölgeleri içermekteydi. let-7'nin düsük seviyeleri, RAS geninin kontrolsüz bir sekilde fonksiyon göstermesine imkan tanimaktaydi.29 Sonuç olarak let-7 ailesinin üyelerinin, RAS onkogenin mRNA'sini hedefleyen bir tümör süpresör fonksiyona sahip oldugu tespit edilmis oldu. Son yapilan çalismalarda, let-7 mikroRNA ailesinin üyelerinin çok iyi tanimlanmis onkogenler olan HMGA230 ve c-Myc31'nin mRNA'larini da inhibe ettikleri rapor edilmistir.

Üç adet izoformu bulunan miR-29(miR-29a, miR-29b, miR-29c), tümör süpresör karakter sergileyen mikroRNA'lar arasindadir. Mir-29 ailesinin üyelerinin kronik lenfositik lösemi (KLL)32, akciger kanseri33, invaziv meme kanseri34, akut miyleoid lösemi (AML)35 ve kolanjiyokarsinom36 hücrelerini baskilayici olarak aktivite gösterdigi yapilan çalismalar ile ortaya konulmustur.

MiRNA-143'ün birçok histolojik tümör türlerinde, anormal büyümeyi baskiladigi görülmüstür. B-hücreli kanserler37, meme, serviks38, kolorektal39, mesane40 ve hipofiz tümörlerinde41, miR-143'ün tümör süpresör olarak görev yaptigi rapor edilmistir. Serviks kanserinde miR-143'ün hücre proliferasyonunu baskiladigi, kolorektal kanser hücrelerinde ise KRAS (viral onkogen) ve KRAS'in asagi sinyal yolunu dogrudan inhibe ettigi gösterilmistir.

6. Onkogenik miRNA'lar

Tümör süpresör miRNA'larin tersine, onkogenik miRNA'lar çogunlukla kanser türlerinde kontrolsüz büyümeyi arttirici ve/veya anti-apoptotik yönde fonksiyon gösterirler. Ilk olarak kesfedilen onkogenik miRNA'lardan bir tanesi, protein kodlamayan gen olan BIC(ing.B cell Integration Cluster) ile beraber eksprese edilen miR-155'tir. Mir-155'in hedef mRNA'si tam olarak belirlenememis olmakla birlikte, ekspresyonunun tavukta lösemi ve lenfoma olusumunu artirdigi gösterilmistir.42 Yakin zamanda yapilan çalismalarda, miR-155'in B hücreli lenfoma43, meme 34, pankreas45, akciger33ve Hodgink's lenfoma 44 gibi kanserlerde yüksek ekspresyon sergiledigi gösterilmistir.

Bir onkogen gibi fonksiyon gösterdigi tespit edilen diger bir mikroRNA, miR-21'dir. Mir-21'in AML35, KLL32 ve glioblastoma46 gibi hematolojik malign'lerde ve kati tümörlerde, pankreas, prostat, mide, kolon, akciger, meme47 ve karaciger kanseri48 gibi birçok kanser türünde yüksek seviyede ekspresyonu gözlenmistir. Mir-21, transkripsiyonel olarak Stat3 tarafindan IL-6 sinyal yolaginda aktif duruma geçmektedir.49 Mir-21, invazyon ve metastaz olaylarinda çok iyi karakterize edilmistir. Mir-21, hücre hareketini ve invazyonu, tümör süpresör bir protein olan PTEN'in mRNA'sini hedefleyerek tesvik etmektedir. PTEN, birkaç MMP(Matriks Metalloproteaz)'nin ekspresyonunu engelleyerek dolayisiyla hücre invazyonunu azaltarak tümör süpresör bir etki göstermektedir.50 Son zamanlarda, kolorektal kanserlerde Mir-21'in, PDCD4'ü baskiladigi, bunun da invazyon ve metastaza yol açtigi belirlenmistir.51

Mir-17-92 gen kümesi, insan genomunda kromozomun 13q31.3 yerlesiktir. Bu gen kümesi alti adet miRNA (miR-17, miR-18a, miR-19a, miR-20a, miR-19b-1, miR-92-1) kodlamaktadir. Mir-17-92 gen kümesi, onkogenik oldugu gösterilen ilk miRNA'yi kodlayan bir bölgedir. c-Myc onkogeninin fazla ekspresyonunun gerçeklestigi transgenik farelerde miR17-19 gen kümesinin yüksek seviyede ekspresyon neden olarak B hücreli lenfomanin gelisimini artirdigi belirlenmistir.52 Bu gen kümesinin, akciger gelisiminde, bagisiklik ve hematopoeitik sistemlerin düzenlenmesinde anahtar rol oynayan bir bölge olmasina bagli olarak, miR-17-92 gen kümesinin üyelerinin çok çesitli kati tümörlerde, hematolojik malignensilerde, meme, kolon, akciger, pankreas, prostat, mide ve lenfomalari da içine alan kanser türlerinde yüksek seviyede ekspresyonu gerçeklesmektedir.53 Ekspresyon sonucu olusan miRNA'lar, proliferasyonu tesvik ederek, apoptoz inhibisyonunu saglayarak ve tümör anjiyogenezi tetikleyerek kanser gelisimine katkida bulunmaktadir. Mir-17-92 gen kümesinin kanser gelisimine katkisinin iki mekanizma ile gerçeklestigi düsünülmektedir. Bunlardan bir tanesi birkaç lenfoma ve kanser türünde görülen 13q31 lokusunun amplifikasyonu, diger mekanizma ise miR-17-92 gen kümesinden kodlanan pri-miRNA'nin transkripsiyonel aktivasyonudur. Onkogenik transkripsiyon faktörü olan c-Myc, miR-17-92 gen kümesinin upstream bölgesine baglanarak bu genin ekspresyonunu aktive etmektedir.54 Ayrica E2F ailesinin üyelerinin(E2F1,2 ve 3) de miR-17-92 gen kümesini aktive ettigi gösterilmistir. E2F1,2 ve 3 bu gen kümesinin aktivasyonunu saglamakla birlikte, bu kümedeki miR-17 ve miR-20a tarafindan gerçeklesen baskilamanin hedefi durumundadir. Bununla birlikte, aktivasyon ve baskilama seviyeleri, miRNA ve E2F ailesi üyelerinin bireysel çiftleri arasindaki degiskenlige baglidir.55

Sonuç

MikroRNA'larin yaklasik olarak 17 yil önce kesfedilmesinden bu zamana kadar, miRNA biyosentezi, etkisi ve fonksiyonlarinin mekanizmasi hakkinda bildiklerimiz büyük ölçüde artti. Böylelikle, miRNA'larin hücresel gelisim, apoptoz ve metabolizma gibi önemli biyolojik fonksiyonlarin düzenleyicileri olduklari ortaya çikmis oldu. Protein kodlamayan küçük RNA'lar tarafindan protein ekspresyonun düzenlenmesinin kesfedilmesi 21. yüzyilin önemli bir atilimi olarak tarihe geçti.

MikroRNA'larin kesfinden sonra, fonksiyonlari hakkinda yapilan birçok çalisma, miRNA'larin kanser gelisiminde anahtar rol oynadiklarini ortaya çikarmistir. MiRNA'lar hedefledikleri mRNA'lara bagli olarak kanser gelisiminde tümör süpresör veya onkogen olarak fonksiyon göstermektedirler. Bulunduklari sartlara bagli olarak bazi miRNA'lar ise hem tümör süpresör hem de onkogen karakter sergileyebilir. Bu kategoriye önemli bir örnek, kronik lenfositik lösemi ve akciger kanserinde bir tümör süpresör, meme kanserinde ise bir onkogen olarak fonksiyon gösteren miR-29a'dir.56 MikroRNA'lar bu fonksiyonlarini kullanarak kanser gelisiminin invazyon, metastaz, proliferasyon ve anjiyogenez gibi biyolojik süreçlerinde rol oynamaktadir. Tümör dokularinda miRNA'larin ekspresyon degisiklikleri ve hedefledikleri mRNA'lar göz önüne alindiginda protein kodlamayan bu küçük RNA'larin kanserin erken tanisinda ve terapötik ajanlarin gelistirilmesinde önemli faydalar saglayacagi gerçegi ortaya çikmistir. Daha sonra yapilan çalismalar miRNA'larin doku ve hastalik türü için spesifik oldugunu göstermistir. Örnegin miR-122 karaciger ve miR-126'nin ise damar sistemi için sipesifik oldugu belirtilmektedir. Kanserde gelisim sürecinin bir biyomarkiri veya terapötik ajan olarak miRNA'lardan yararlanilmasi için elde edilen bilgilerin belirli standartlara getirilmesi gerekmektedir.

MiRNA tedavi yönteminin uygulanabilmesi için bazi sorular cevaplanmayi beklemektedir. Terapötik ajan olarak kullanilmak istenen miRNA'lar tek bir gen ürününü etkilemekten ziyade bütün gen düzenleyici sistemi etkileyebilmektedir. MiRNA'larin her biri, çok sayida hedef genin ekspresyonunu düzenler ve bir miRNA'nin ekspresyonunun degistirilmesi umulmadik birçok geni etkileyebilir. Bu durumun tersi olarak, tek bir gen birçok miRNA tarafindan düzenlenebilir, belirli bir miRNA'nin ekspresyonunun degistirilmesi spesifik bir gen hedefini verimli sekilde etkileyebilir. MiRNA tedavi yönteminin basarili sekilde uygulanabilmesi için bu türlü problemlerin üstesinden gelmeye yönelik yeni arastirma bulgularina ihtiyaç vardir.

References

KAYNAKLAR

1. Wijnhoven BP, Michael MZ, Watson DI. MicroRNAs and cancer. Br J Surg 2007; 94: 23-30.

2. Shenouda SK, Alahari SK. MicroRNA function in cancer: oncogene or a tumor suppressor? Cancer Metastasis Rev. 2009;28:369-378.

3. Lee RC, Feinbaum RL, Ambros V. The C. elegans heterochronic gene lin-4 encodes small RNAs with antisense complementarity to lin-14. Cell 1993; 75: 843-854.

4. Ruvkun G. Molecular biology. Glimpses of a tiny RNA world. Science 2001; 294: 797-799.

5. Reinhart BJ, Slack FJ, Basson M, et al. The 21-nucleotide let-7 RNA regulates developmental timing in Caenorhabditis elegans. Nature 2000;403, 901-906.

6. Pasquinelli AE, Reinhart BJ, Slack F, et al. Conservation of the sequence and temporal expression of let-7 heterochronic regulatory RNA. Nature 2000;408(6808):86-89.

7. Lagos-Quintana M, Rauhut R, Lendeckel W, Tuschl T. Identification of novel genes coding for small expressed RNAs. Science 2001;294:853-858.

8. Kwak PB, Iwasaki S, Tomari Y. The microRNA pathway and cancer. Cancer Sci 2010; 101: 2309-2315.

9. Lee Y, Ahn C, Han J, et al. The nuclear RNase III Drosha initiates microRNA processing. Nature 2003; 425:415-419.

10. Esquela-Kerscher A, Slack FJ. Oncomirs - microRNAs with a role in cancer.Nat Rev Cancer.2006;6:259-269.

11. Lund E, Guttinger S, Calado A, Dahlberg JE, Kutay U. Nuclear export of microRNA precursors. Science 2004; 303:95-98.

12. Zhang H, Kolb FA, Brondani V, Billy E, Filipowicz W. Human Dicer preferentially cleaves dsRNAs at their termini without a requirement for ATP. EMBO J 2002; 21:5875-5885.

13. Bernstein E, Caudy AA, Hammond SM, Hannon GJ. Role for a bidentate ribonuclease in the initiation step of RNA interference. Nature 2001;409:363-366.

14. Gregory RI, Chendrimada TP, Cooch N, Shiekhattar R. Human RISC couples microRNA biogenesis and posttranscriptional gene silencing. Cell 2005;123:631-640.

15. Sun W, Li YSJ, Huang HD, Shyy JYJ, Chien S. microRNA: A Master Regulator of Cellular Processes for Bioengineering Systems. Annu Rev Biomed Eng 2010;12:1-27

16. Pillai RS. MicroRNA function: multiple mechanisms fora tiny RNA? RNA 2005;11:1753-1761.

17. Calin GA, Dumitru CD, Shimizu M, et al. Frequent deletions and down-regulation of micro- RNA genes miR15 and miR16 at 13q14 in chronic lymphocytic leukemia. Proc Natl Acad Sci USA 2002;99):15524-15529.

18. Calin GA, Sevignani C, Dumitru CD, et al. Human microRNA genes are frequently located at fragile sites and genomic regions involved in cancers. Proc Natl Acad Sci USA 2004;101:2999-3004.

19. Michael MZ, O'Connor SM, van Holst Pellekaan NG, Young GP, James RJ. Reduced accumulation of specific microRNAs in colorectal neoplasia. Mol Cancer Res 2003;1: 882-891.

20. Le Quesne J, Caldas C. Micro-RNAs and breast cancer. Moleculer Oncology 2010;4: 230-241.

21. Metzler M, Wilda M, Busch K, Viehmann S, Borkhardt A. High expression of precursor microRNA-155/BIC RNA in children with Burkitt lymphoma. Genes Chromosomes Cancer 2004; 39: 167-169.

22. Chan JA, Krichevsky AM, Kosik KS. MicroRNA-21 is an antiapoptotic factor in human glioblastoma cells. Cancer Res 2005;65: 6029-6033.

23. He H, Jazdzewski K, Li W, et al. The role of microRNA genes in papillary thyroid carcinoma. Proc Natl Acad Sci USA 2005; 102: 19075-19080.

24. Sevli S, Uzumcu A, Solak M et al. The function microRNAs, small potent molecules in human prostate cancer. Prostate Cancer P D 2010;13: 208-217.

25. Hayashita Y, Osada H, Tatematsu Y, et al. A polycistronic microRNA cluster, miR-17-92, is overexpressed in human lung cancers and enhances cell proliferation. Cancer Res 2005;65: 9628-9632.

26. Murakami Y, Yasuda T, Saigo K, et al. Comprehensive analysis of microRNA expression patterns in hepatocellular carcinoma and non-tumorous tissues. Oncogene 2006;25: 2537-2545.

27. Cowland JB, Hother C, Gronbaek K. MicroRNAs and cancer. APMIS 2007;115:1090 -1106.

28. Cimmino A, Calin GA, Fabbri M, et al. miR-15 and miR-16 induce apoptosis by targeting BCL2. Proc Natl Acad Sci USA 2005;102:13944-13949.

29. Johnson SM, Grosshans H, Shingara J, et al. RAS is regulated by the let-7 microRNA family. Cell 2005;120: 635-647.

30. Lee YS, Dutta A. The tumor suppressor microRNA let-7 represses the HMGA2 oncogene. Genes Dev 2007;21:1025-1030.

31. Sampson VB, Rong NH, Han J, et al. MicroRNA let-7a down-regulates MYC and reverts MYC induced growth in Burkitt lymphoma cells. Cancer Res 2007;67:9762-9770.

32. Calin GA, Ferracin M, Cimmino A, et al. A microRNA signature associated with prognosis and progression in chronic lymphocytic leukemia. N Engl J Med 2005;353:1793-801

33. Lin PY, Yu SL, Yang PC. MicroRNA in lung cancer. Brit J Cancer 2010;103:1144-1148.

34. Iorio MV, Ferracin M, Liu CG, et al. MicroRNA gene expression deregulation in human breast cancer. Cancer Res 2005;65:7065-7070.

35. Garzon R, Volinia S, Liu CG, et al. MicroRNA signatures associated with cytogenetics and prognosis in acute myeloid leukemia. Blood 2008;111:3183-3189.

36. Mott JL, Kobayashi S, Bronk SF, et al. Mir-29 regulates Mcl-1 protein expression and apoptosis. Oncogene 2007;26:6133-140.

37. Bruchova H, Merkerova M, Prchal JT. Aberrant expression of microRNA in polycythemia vera. Haematologica 2008;93:1009-1016.

38. Lui WO, Pourmand N, Patterson BK, Fire A. Patterns of known and novel small RNAs in human cervical cancer. Cancer Res 2007;67:6031-6043.

39. Slaby O, Svoboda M, Fabian P, et al. Altered expression of miR-21, miR-31, miR-143 and miR-145 is related to clinicopathologic features of colorectal cancer. Oncology 2008;72:397-402.

40. Lin T, Dong W, Huang J, et al. MicroRNA-143 as a tumor suppressor for bladder cancer. J Urol 2009;181:1372-1380.

41. Amaral FC, Torres N, Saggioro F, et al. MicroRNAs differentially expressed in ACTH-secreting pituitary tumors. J Clin Endocrinol Metab 2009;94:320-323.

42. Tam W, Ben-Yehuda D, Hayward WS. bic, a novel gene activated by proviral insertions in avian leukosis virus-induced lymphomas, is likely to function through its noncoding RNA. Mol Cell Biol 1997;17:1490-1502.

43. Eis PS, Tam W, Sun L, et al. Accumulation of miR-155 and BIC RNA in human B cell lymphomas. Proc Natl Acad Sci USA 2005;102:3627-3632.

44. Kluiver J, Poppema S, de Jong D, et al. BIC and miR-155 are highly expressed in Hodgkin, primary mediastinal and diffuse large B cell lymphomas. J Pathol 2005;207:243-249.

45. Gironella M, Seux M, Xie MJ, et al. Tumor protein 53-induced nuclear protein 1 expression is repressed by miR-155, and its restoration inhibits pancreatic tumor development. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2007;104:16170-16175.

46. Ciafre SA, Galardi S, Mangiola A, et al. Extensive modulation of a set of microRNAs in primary glioblastoma. Biochem Biophys Res Commun 2005;334:1351-1358.

47. Volinia S, Calin G, Liu CG, et al. A microRNA expression signature in human solid tumors defines cancer targets. Proc. Natl. Acad. Sci. USA2006;103:2257-2261.

48. Meng F, Henson RH, Wehbe-Janek H, et al. MicroRNA-21 regulates expression of the PTEN tumor suppressor gene in human hepatocellular cancer. Gastroenterology 2007;133:647-658.

49. Loffler D, Brocke-Heidrich K, Pfeifer G, et al. Interleukin-6 dependent survival of multiple myeloma cells involves the Stat3-mediated induction of microRNA-21 through a highly conserved enhancer. Blood 2007;110:1330-1333.

50. Meng F, Henson R, Wehbe-Janek H, Ghoshal K, Jacob ST, Patel T. MicroRNA-21 regulates expression of the PTEN tumor suppressor gene in human hepatocellular cancer. Gastroenterology 2007;133:647-658.

51. Frankel LB, Christoffersen NR, Jacobsen A, et al. Programmed cell death 4 (PDCD4) is an important functional target of the microRNA miR-21 in breast cancer cells. J Biol Chem 2008; 283:1026-1033

52. He L, Thomson JM, Hemann MT, et al. A microRNA polycistron as a potential human oncogene. Nature 2005;435:828-833.

53. Mendell JT. miRiad roles for the miR-17-92 cluster in development and disease. Cell 2008;133:217-222.

54. O'Donnell KA, Wentzel EA, Zeller KI, Dang CV, Mendell JT. c-Myc-regulated microRNAs modulate E2F1 expression. Nature 2005;435:839-843.

55. Lee YS, Dutta A. MicroRNAs in cancer. Annu Rev Pathol 2009;4:199-227

56. Gebeshuber CA, Zatloukal K, Martinez J. miR-29a suppresses tristetraprolin, which is a regulator of epithelial polarity and metastasis. EMBO Reports 2009;10:400-405.

57. Wu WKK, Lee CW, Cho CH, et al. MicroRNA dysregulation in gastric cancer: a new player enters the game. Oncogene 2010; 29: 5761-5771