O microRNA, ou miRNA, é um tipo de molécula que desempenha um papel importante na regulação gênica pós-transcricional. A maioria do ácido ribonucleico (RNA) serve como intermediário entre o ácido desoxirribonucleico (DNA), que armazena informações genéticas e proteínas, que normalmente expressam as informações genéticas. A transcrição é o processo pelo qual o DNA de fita dupla é usado para produzir uma molécula de RNA de fita simples contendo informações codificadas necessárias para expressar informações genéticas. O microRNA é usado para regular a expressão de genes que já foram transcritos do DNA para o RNA. É importante observar que, embora o microRNA seja uma forma de ácido ribonucleico, ele não contém informações genéticas que codificam proteínas; serve apenas para funções reguladoras.
DNA e RNA são ambos constituídos por nucleotídeos e as seqüências desses nucleotídeos contêm informações genéticas. O RNA e o DNA usados para armazenamento de dados geralmente existem em cadeias de centenas ou milhares de nucleotídeos. O MicroRNA é, como indicado pelo nome, consideravelmente mais curto; em média, tem pouco mais de 20 nucleotídeos de comprimento.
Após a transcrição do DNA que não codifica proteínas, as moléculas de microRNA são integradas a um complexo de silenciamento induzido por RNA, comumente referido como RISC, que contém miRNA e uma variedade de proteínas diferentes. As sequências de miRNAs em um complexo RISC são usadas para direcionar cadeias de RNA mensageiro (mRNA) específicas que, de outra forma, seriam traduzidas em proteínas. Outras proteínas associadas ao complexo são capazes de impedir que isso aconteça, reprimindo a tradução e silenciando efetivamente o gene. Em alguns casos, as proteínas cortam a fita de mRNA à qual o miRNA e o complexo RISC se ligaram.
É importante notar que o dsRNA, ou RNA de fita dupla, também pode formar um complexo RISC e também está envolvido na regulação pós-transcricional. Os complexos RISC envolvendo dsRNA, no entanto, sempre dividem diretamente o mRNA alvo em pedaços inúteis, em vez de reprimir a tradução. Os complexos de microRNA geralmente reprimem a tradução sem clivar o RNA, embora às vezes os complexos de miRNA clivem as cadeias de mRNA.
O microRNA é considerado um dos primeiros e mais primitivos mecanismos de regulação de genes e mudou muito pouco ao longo da história evolutiva. Ao permitir a expressão de genes mais controlável, específica e adaptável, pode ter permitido a formação de organismos complexos. Quase todos os organismos têm miRNA como parte de seus genomas.
A regulação da expressão gênica através do microRNA e de outros organismos é extremamente importante. Existem muitas proteínas que são absolutamente necessárias para uma ampla gama de processos celulares, como o metabolismo celular, que permitem que os organismos funcionem. Sem eles, o organismo não poderia viver nem por um curto período de tempo. Demasiadas ou poucas proteínas em um dado momento podem causar mudanças drásticas no sutil equilíbrio bioquímico dentro de cada organismo. Na verdade, existem muitas doenças, incluindo o câncer, que causam ou são causadas por uma desregulação da expressão gênica.