Muscle-specific microRNAs in skeletal muscle development

Abstract

Proper muscle function constitutes a precondition for good heath and an active lifestyle during an individual's lifespan and any deviations from normal skeletal muscle development and its functions may lead to numerous health conditions including e.g. myopathies and increased mortality. It is thus not surprising that there is an increasing need for understanding skeletal muscle developmental processes and the associated molecular pathways, especially as such information could find further uses in therapy. The understanding of complex skeletal muscle developmental networks was broadened with the discovery of microRNA (miRNA) molecules. MicroRNAs are evolutionary conserved small non-coding RNAs capable of negatively regulating gene expression on a post-transcriptional level by means of miRNA-mRNA interaction. Several miRNAs expressed exclusively in muscle have been labeled myomiRs. MyomiRs represent an integral part of skeletal muscle development, i.e. playing a significant role during skeletal muscle proliferation, differentiation and regeneration. The purpose of this review is to provide a summary of current knowledge regarding the involvement of myomiRs in the individual phases of myogenesis and other aspects of skeletal muscle biology, along with an up-to-date list of myomiR target genes and their functions in skeletal muscle and miRNA-related therapeutic approaches and future prospects.

Regulation of myogenesis by environmental hypoxia

“…Through this negative-feedback mechanism, MyoD facilitates progression towards differentiation. Other myomiRs that control myogenesis are involved in many aspects of skeletal muscle development (see Horak et al, 2016 for a detailed review).…”

Efeito do treinamento físico aeróbico sobre a expressão de myomiRs circulante e muscular em modelos experimentais de câncer

“…É comum encontrar os myomiRs com a expressão anormal em decorrência de processos patológicos que levem a injurias no músculo esquelético, pois esses microRNAs controlam a miogênese, morfologia e função muscular (Horak, Novak, & Bienertova-Vasku, 2016).…”

“…Estes são caracterizados como pequenos RNAs de fita curta de aproximadamente 17 a 22 nucleotídeos, que não codificam proteínas e atuam se ligando ao mRNA reprimindo a tradução de proteínas, os mesmos são encontrados em diversos organismos como animais e plantas (Horak, Novak, & Bienertova-Vasku, 2016). Os microRNAs controlam diversos processos tanto fisiológicos como patológicos; há evidências que ao menos um terço de todas as vias biológicas sofrem controle por microRNAs.…”

“…Essa classe de moléculas foi observada pela primeira vez em 1993 por Devido a esse pareamento imperfeito e o pequeno tamanho dessas moléculas existe a possibilidade de um microRNA apresentar diversos alvos (Ambros, 2001;Hong et al, 2000;Horak et al, 2016;van Rooij, Purcell, & Levin, 2012).…”

“…No citoplasma o pré-microRNA é clivado pela enzima Dicer, esse processo dá origem a um duplex de RNA, ou seja, duas fitas em conjunto, uma delas é o microRNA maduro e a outra é denominada de anti-sense. O microRNA maduro é então incorporado por um complexo multimérico de nome RISC (RNA induced silencer complex) enquanto a outra fita pode ser degradada ou se ligar, também, a outro complexo RISC (Horak et al, 2016) (um diagrama esquemático pode ser encontrado na figura 1).…”