W regulacji ekspresji genów ważną rolę odgrywają cząsteczki RNA niekodujące informacji genetycznej, czyli ncRNA (ang. non‑coding RNA), do których zaliczane są wszystkie RNA oprócz mRNA – wśród nich jedną z grup stanowią małe (drobnocząsteczkowe) RNA, m.in. snRNA, miRNA, siRNA, piRNA.

Przeciętna długość małego jądrowego RNA (ang. small nuclear RNA) wynosi około 150 nukleotydów. Występuje w jądrze komórkowym, gdzie wiąże się z białkami i pełni funkcję rybozymurybozymrybozymu w procesie wycinania intronów. Dzięki temu podczas obróbki potranskrypcyjnejobróbka potranskrypcyjnaobróbki potranskrypcyjnej z pre‑mRNApre‑mRNApre‑mRNA powstaje dojrzały mRNA.

Jednoniciowe cząsteczki mikroRNA (ang. microRNA), zapisywane w skrócie jako miRNA, składają się z ok. 22 nukleotydów. Powstają z krótkiego, dwuniciowego prekursora zamkniętego pętlą, która ze względu na swój kształt nazywana jest „spinką do włosów” (hairpin). Po połączeniu z białkami miRNA tworzą kompleks zdolny do łączenia się z cząsteczkami mRNA. Do połączenia dochodzi po rozpoznaniu przez kompleks miRNA–białko odpowiedniej, komplementarnej sekwencji na mRNA, złożonej z 7 do 8 nukleotydów. W wyniku tego kompleks miRNA–białko blokuje translację przyłączonego mRNA lub go rozcina, prowadząc do jego degradacji. Jednak miRNA może nie być w pełni komplementarny do mRNA i zawierać niewielką liczbę niesparowań.

Geny kodujące te cząsteczki występują u roślin i zwierząt.

Małe interferujące RNA, czyli siRNA (ang. small interfering RNA), to klasa drobnocząsteczkowych RNA (20–28 nukleotydów), które nie kodują białek, ale biorą udział w regulacji ekspresji genów. Zostały zidentyfikowane u roślin i zwierząt. Podobnie jak miRNA, po połączeniu się z białkami umożliwiają degradację komplementarnych cząsteczek mRNA, prowadząc do zatrzymania translacji. Różnica pomiędzy tymi rodzajami niekodujących RNA polega na innej budowie ich prekursorów, gdyż siRNA powstaje z dłuższych odcinków dwuniciowego RNA. W przeciwieństwie do miRNA cząsteczki siRNA są w pełni komplementarne do mRNA.

Innym sposobem regulacji ekspresji genów jest remodelowanie struktury chromatynyremodeling chromatynyremodelowanie struktury chromatyny. Cząsteczki piRNA (ang. piwi‑interacting RNA) mają zazwyczaj długość 24–31 nukleotydów. Występują u zwierząt. Nie jest znany mechanizm ich powstawania. Najprawdopodobniej powstają z jednoniciowego prekursora i do ich aktywacji niezbędne jest przyłączenie odpowiednich białek. Ich rola polega na remodelowaniu chromatyny (powstaje heterochromatynaheterochromatynaheterochromatyna) i tym samym blokowaniu ekspresjiekspresja genówekspresji odpowiednich fragmentów genomu, w tym odcinków kodujących transpozonytranspozontranspozony. Ponadto powstałe kompleksy wpływają na epigenetyczneepigenetykaepigenetyczne zmiany w genomie, w tym na zmiany wzorców metylacji DNAmetylacja DNAmetylacji DNA podczas formowania komórek rozrodczych (gamet).

Słownik