Splicing, afdækning og polyadenylering er tre vigtige trin i behandlingen af pre-messenger RNA (pre-mRNA) til mRNA . Polyadenylering (poly(A)) indebærer endonukleolytisk spaltning af pre-mRNA og tilføjelse af poly(A)-halen på spaltningsstedet . Det enkelte præ-mRNA indeholder normalt nogle få spaltnings-/polyadenyleringssteder (C/P) (polyA-steder eller pA) . Alternativ polyadenylering (APA) kan i sidste ende producere flere mRNA-polyadenyleringsisoformer .

I henhold til den nuværende forståelse er APA en omfattende proces, der opnås via koordinerende handlinger af flere små molekyler. De 3′-processerende faktorer er de vigtigste mål for APA-regulering . Typisk APA-processering omfatter følgende trin: (1) CFIm (cleavage factor I) binder sig til UGUA-feltet af pre-mRNA opstrøms for pA-stedet og tiltrækker CPSF (cleavage and polyadenylation specificity factor) og CSTF (cleavage stimulation factor) til at samle sig ved enden af RNA-polymerase II; (2) efterhånden som RNA-polymerase II skrider frem, binder CPSF sig til pA-signalsekvensen (f.eks. AAUAAAA), og CSTF overføres til den nye mRNA-prækursor og binder sig til den GU- eller U-rige sekvens; (3) CPSF og CSTF indleder spaltningen af ~ 35 nukleosider efter pA-signalsekvensen, og polyadenyleringsbindingsprotein (PABPN1) i kernen binder sig til polyadenyleringshale-sekvensen for at påbegynde PAP-processen; (4) mens den PAP-medierede polyadenylering fortsætter, fremstilles adenosinhaler på ~ 50-250 nukleotider (nt) (afhængigt af organismens art), og CPSF dissocieres fra sin bindingssekvens; (5) PABPN1 fungerer som en molekylær lineal under denne APA-progression og definerer, hvornår polyadenyleringsprocessen skal stoppe; (6) PAP begynder at dissocieres, selv om PABPN1 fortsat bevarer sin bindingsstatus. Kombinationen af ovenstående 6 trin i forbindelse med 5′-capping-processen fremmer mRNA-maturering og eventuel eksport fra kernen til cytoplasma.

Omkring 50 ~ 80 % af pattedyrs pre-mRNA-transskriptioner har mere end ét pA-sted . 3′-UTR af mRNA rummer vigtige RNA-regulerende elementer, der bestemmer, hvornår, hvor og hvor meget mRNA-transkriptet vil blive oversat . APA er en afgørende 3′-UTR post-transkriptionel reguleringsmekanisme. 3′-UTR APA-isoformerne spiller forskellige roller med hensyn til at bestemme mRNA’s stabilitet, lokalisering, halveringstid og funktioner. Desuden har tidligere undersøgelser vist, at APA er involveret i sygdomsprogression og lægemiddelfølsomhed, især for lægemidler, der er rettet mod kromatinmodifikatorer . Selv om APA-forskning stadig er i sin tidlige fase, gør dens unikke post-transkriptionelle regulerende effekt den potentielt både til en biomarkør for kræftprognose og -diagnose og et mål for udvikling af nye målterapier .

Hvordan APA modulerer pre-mRNA

Baseret på placeringerne af pAs kan APA klassificeres i to hovedkategorier: UTR-APA (fig. 1a) og kodningsregion-APA (CR-APA) (fig. 1b-d). For CR-APA er alternative pA’er placeret i exoner eller introner. CR-APA påvirker derfor kodningsregioner via alternativ splejsning (AS), hvilket fører til dannelse af proteinisoformer med forskellige C-terminaler . For UTR-APA er alternative pA’er placeret i 3′-UTR’en, hvilket fører til transkriptionsprodukter, der indeholder den samme kodningsramme, men varierende 3′-UTR’er. Tidligere undersøgelser har antydet, at globale UTR-APA-hændelser er vævsspecifikke, idet3′-UTR-forkortelse korrelerer positivt med celleproliferation og negativt med celledifferentiering .

Det præ-mRNA 3′-processerende kompleks dannes af flere elementer, herunder den kanoniske poly(A)-signalssekvens AAUAAA eller dens nære varianter (f.eks.f. eks. AAAUAA, AUAAAA, AUUAAAA, AUUAAA, AUAAAU, AUAAAG, CAAUAA, UAAUAA, AUAAAC, AAAAUA, AAAAAA, AAAAAG), som anvendes med varierende hyppighed i hele genomet, normalt inden for 15-50 nts fra pA-stedet . UGUA-elementer er ofte placeret opstrøms for pA-stedet, U-rige elementer er placeret i nærheden af pA-stedet, og U/GU-rige elementer er placeret inden for ~ 100 nts nedstrøms for pA-stedet . Imidlertid er ~ 20% af humane poly(A)-signaler ikke omgivet af U-/GU-rige regioner .

Ud af 80 kernefaktorer i pattedyrceller er ca. 20 af dem involveret i C/P-maskineriet . Generelt kan disse kernefaktorer opdeles i fire elementer som følger (fig. 2) :

CPSF (cleavage and polyadenylation specificity factor) er sammensat af CPSF1-CPSF4 (også kendt som CPSF160, CPSF100, CPSF73 og CPSF30), WDR33 og FIP1L1 (også kendt som Fip1) . Den nuværende forståelse er, at WDR33 og CPSF4 interagerer direkte med pAs, og at CPSF3 udfører den endonukleolytiske spaltning . CPSF, der arbejder som et kompleks, genkender polyadenyleringssignalsekvensen AAUAAAAA og kløver pre-mRNA’et. Dette giver sekvensspecificitet, som kan spille en vigtig rolle i reguleringen af valg af pA-sted, genekspression, kræftcellers migration, metastase og i sidste ende sygdomsudfald . Som en del af CPSF-komplekset er CPSF73 en endonuklease, der kløver præ-mRNA’et på pA-stedet . Under oxidativ stress translokaliseres CPSF73 imidlertid fra kernen til cytosolen og forårsager en betydelig hæmning af polyadenyleringsaktiviteten i prostatakræft . Desuden tjener Fip1, et medlem af CPSF-komplekset, potentielt som en regulator af cellulær selvfornyelse. Faktisk resulterer Fip1-depletion i embryonale stamceller (ESC’er) fra mus i tab af cellens udifferentierede tilstand og selvfornyelseskapacitet på grund af brugen af det foretrukne distale poly(A)-sted (dpA), hvilket i sidste ende fører til 3′-UTR-forlængelse af udvalgte gener, der bestemmer cellens skæbne .

CSTF (cleavage stimulation factor) består af CSTF1, CSTF2 og CSTF3 (henholdsvis 50 kDa, 64 kDa og 77 kDa) og spiller en nøglerolle i spaltningsreaktionen . CSTF-komplekset kan binde sig til det U- eller GU-rige felt nedstrøms for spaltningsstedet for at fremme spaltningen. For eksempel interagerer CSTF2, også kendt som CSTF64, direkte med det U/GU-rige område for at modulere den 3′-terminale processeringseffektivitet . Nogle undersøgelser rapporterede, at CSTF ikke kun fremmer brugen af pAs, men også påvirker celleproliferation og potentielt fungerer som en biomarkør for kræftinvasion og prognose . CSTF64 fungerer som en væsentlig polyadenyleringsfaktor og en hovedregulator af 3′-UTR-forkortning på tværs af flere tumortyper. Udtrykket af CSTF64 blev fundet at være forbundet med dårlig prognose for lungekræft, og overekspression af CSTF64 fremmede lungekræftcelleproliferation og invasion .

CFI og CFII (spaltningsfaktorer I og II) består af CFIm25 (også kendt som NUDT21/nudixhydrolase 21/CPSF5), CFIm59 og CFIm68, som alle binder opstrøms for det bevarede UGUA-motiv for at formidle spaltningsreaktionen . CFIm-bindingen kan fungere som en primær determinant af pA-steder ved at sløjfe en hel pA-region og derved fremkalde udvælgelsen af et APA-sted . Andre proteiner, herunder symplekin, poly(A)-polymerase (PAP) og poly(A)-bindingsprotein (PAB), kan også regulere udvælgelsen af APA-steder. PAB’er (PABII, RBBP6, PABPN1) binder sig til den voksende poly(A)-hale og forhindrer interaktionen mellem CPSF og poly(A)-polymerasen. Disse aktiviteter forekommer primært, når halen er ~ 250 nts, og hvis formål er at kontrollere poly(A)-halens længde, mens APA i progression .

De faktorer, der er involveret i C/P-maskineriet, deltager normalt i APA-reguleringen. Blandt dem er CFIm25 blevet identificeret som den vigtigste globale regulator af APA, hvis knockdown ikke kun inducerer et globalt skift til brug af proximalt poly(A)-signal, men også forbedrer målgenets stabilitet og ekspression . Huang et al. rapporterede, at CFIm25 depletion signifikant øger transkriptniveauerne af CCND1 og GSK3β, foruden at mindske udnyttelsen af dPAS af flere onkogener (IGF1R, CCND1 og GSK3β) . Desuden viste genontologianalyser (GO), at CFIm25 ikke kun modulerer APA via MAPK-signalveje, men også er forbundet med kræftassocierede signalveje og protein ubiquitineringssignalveje . Desuden fører depletion af CFIm25 og CFIm68, men ikke CFIm59, til valg af proximale polyadenyleringssteder i HEK293-celler . Xia et al. rapporterede imidlertid, at der ikke er nogen CFIm25-ekspressionsforskelle mellem tumorvæv og sundt væv . Kubo et al. rapporterede også, at CFIm muligvis ikke spiller en rolle for udvælgelse af poly(A)-steder . Takagaki et al. påviste desuden, at CSTF64 er den første faktor i APA 3′-end-processering, og at IgM kan anvende APA til at aktivere B-celler i mus . Selv om det ser ud til, at CFIm spiller en nøglerolle i reguleringen af APA, er dens nøjagtige rolle stadig uklar .

RNA-bindingsproteiner (RBP’er) kan også påvirke APA’s evne til at målrette mRNA’er ved at konkurrere med eller øge bindingen af polyadenyleringsmaskineriets proteiner til deres målsteder . Xiang et al. analyserede de globale APA-profiler fra en stor database på tværs af forskellige kræfttyper og foreslog, at PABPN1 er hovedregulator for APA-profilering på tværs af forskellige kræfttyper. Et CTRP-datasæt viste, at PABPN1-ekspression er statistisk korreleret med følsomheden over for 31 lægemidler . RBPs kan arbejde alene for at forhindre binding af andre APA-faktorer til de proximale poly(A)-steder eller påvirke APA-selektion gennem sin rolle i opretholdelsen af RNA-stabilitet . Desuden kan RBPs regulere den dynamiske APA-profil og fremme mitose-til-meiose-overgangen .

Hvordan APA reguleres

APA er en meget omfattende molekylær biologisk proces, der involverer talrige cellulære elementer. I øjeblikket ved vi stadig ikke meget om denne unikke biologiske proces. Situationen er imidlertid blevet hurtigt forbedret på meget kort tid, efter at det videnskabelige samfund har fået øjnene op for APA’s betydning for cellebiologien og dens potentielle rolle som et nyt mål for kræftterapi. APA er en dynamisk og rum- og tidsmæssigt koordineret proces med mange centrale faktorer. CFIm kan f.eks. binde sig til den specifikke RNA-sekvens i et pre-mRNA og rekrutterer derefter kernefaktoren CPSF gennem interaktion med en CPSF-underenhed, hFip15 . CSTF-64 kan interagere med CPSF73, men ikke med CFIm25. Det blev observeret, at både CSTF64- og CPSF73-niveauerne er forhøjede i de celler, der migrerer ind i det raske væv, men ikke for CFIm25-niveauet . CFIm er involveret i det tidlige trin af pre-mRNA 3′-processingskompleksets samling via alternativt stimulering eller undertrykkelse af spaltning og poly(A)-tilsætning afhængigt af niveauerne af dets egne eller andre kernefaktorer og RNA-sekvensen omkring de potentielle spaltningssteder .

Suden kernefaktorerne deltager en række fysiologiske forhold også i APA-reguleringen, såsom den lokale kromatinstruktur, nukleosomplacering, DNA-methylering og histonmodifikationer . Interessant nok kan nogle faktorer, der deltager i den 5′-terminale afdækning, også påvirke effektiviteten af både spaltning og polyadenylering .

Dertil kommer, at APA kan reguleres på transkriptionsniveau. Transkriptionsmaskineriet, såsom transkriptionsinitiering, -fremskridt og splejsning, påvirker sandsynligvis effektiviteten og specificiteten af polyadenylering . Derfor vil en undersøgelse af forbindelsen mellem de specifikke sekvenselementer i promotorområdet og valget af poly(A)-sted i høj grad hjælpe os med at afdække mekanismen bag dette interessante fænomen, hvilket potentielt kan bidrage til at udvikle en ny kræftterapistrategi .

Hvordan APA analyseres metodologisk

Siden virkningerne af pA’er i IgM- og dihydrofolatreduktase (DHFR)-genkodning blev observeret i 1980, er der blevet udviklet en række stringente forskningsmetoder og strategier til at identificere og studere APA, såsom Poly(A)-ClickSeq næste-generations sekventeringsteknologi (NGS) . Med støtte fra disse nye metoder, især med udviklingen af NGS-teknologi og den hurtige akkumulering af sekventeringsdata fra disse genekspressionsvarianter, udvides de eksperimentelt bestemte genetiske pA-databaser løbende .

Baseret på 3′-berigede RNA-seq-protokoller kan APA-analysemetoderne hovedsagelig klassificeres i to kategorier: oligo (dT)-priming-baserede metoder og RNA-manipulationsbaserede metoder . Da det kun er de læsninger, der er kortlagt til 3′ -terminalerne af mRNA’et, der er nyttige til APA-opdagelse, er antallet af læsninger begrænset ved disse metoder. Hvis læsedækningen af 5′- og 3′-terminalerne er lav, vil RNA-seq ikke være egnet til præcis og omfattende identifikation af pA’er. En anden udfordring er desuden at løse den tvetydige læsemapping på grund af overlapning af isoformtransskriptioner . Selv om der er en begrænsning i læselængden, er der udviklet en række RNA-seq-algoritmer til at kvantificere relative ændringer i 3′-UTR-længden og dermed til at forudsige APA-hændelser. Der er også blevet udviklet adskillige pA-detektions- og APA-analysemetoder og -algoritmer i de sidste mange år, såsom Dynamic Analyses of Alternative PolyA Adenylation (DaPars), 3USS, MISO, Roar, QAPA og Change Points . En gennemgang fra 2019 af Gruber og Zavolaneloquently sammenlignede disse metoder .

DaPars er den mest populære dataanalysemetode blandt dem, selv om QAPA er mere effektiv og følsom . DaPars identificerer distale pA’er baseret på RNA-seq-data og bruger derefter en regressionsmodel til at udføre de novo-identifikation og kvantificering af dynamiske APA-hændelser mellem to betingelser, uanset forudgående APA-annotation . Sandsynligheden for at opnå sekventerede læsninger er forenet mellem de enkelte isoformer. De pAs er til stede på positioner langs genplaceringer, der udviser et tydeligt fald i RNA-seq læsedækning . Efter korrektion af den potentielle RNA-seq uensartethed langs genet kan den nøjagtige placering af det proximale APA-sted identificeres, og de statistisk signifikante dynamiske APA’er og deres aktiviteter vil derefter blive påvist. Den vigtigste metodologiske nyskabelse i DaPars er den direkte konklusion af de novo APA-hændelser fra eksisterende RNA-seq-data uden at være afhængig af yderligere eksperimenter. En anden fordel ved DaPars er, at den kan løse problemet med overlapning af nabogener, som kan give falsk-positive resultater ved at øge cutoffs. På grund af den uensartede læsedækning langs loci begrænser denne metode imidlertid nøjagtigheden af de novo poly(A)-steddetektion ved at øge den falsk positive rate.

QAPA udleder kvantitativt APA fra konventionelle RNA-seq-data ved direkte at estimere den absolutte alternative 3′-UTR-isoformudtryk. Derefter beregnes det relative udtryk for hver isoform blandt alle isoformerne for at vurdere APA . Begrænsningen ved QAPA er, at den kræver foruddefinerede pA’er. Dette problem kan imidlertid afhjælpes ved at generere en udvidet ressource af annoterede pA’er, der omfatter data fra 3′-UTR RNA-seq og andre ressourcer . På grund af læsedækningsbias ved transskriptioners 3′-terminus, ringe udbytte af ikke-templaterede poly(A)-haler indeholdende læsninger og tvetydighed i læsningskortlægningen i overlappende transskript-isoformer er metoder baseret på kanoniske RNA-seq-data begrænsede i forsøget på at kortlægge pA’erne præcist . Med udviklingen af molekylær teknologi er metoderne til undersøgelse af APA imidlertid blevet stadig mere udbredt. Wang et al. brugte CRISPR/Cas9-metode til at studere APA’s biologiske funktion via redigering af det svage poly(A)-signal til et kanonisk poly(A)-signal og dirigering af signalerne til at målrette specifikke poly(A)-steder .

Kort sagt har hver af de nuværende tilgængelige APA-analysemetoder sine fordele og begrænsninger. De analytiske strategier baseret på kanoniske RNA-seq-data anvendes mest inden for APA-forskningsmiljøet.

Undersøgelse på enkeltcelleniveau Fordelen ved enkeltcelletilgangen er, at den kan reducere baggrundsstøjen fra bulkceller, der indeholder en blanding af RNA-materiale udvundet fra celler, der stammer fra forskellige væv eller differentieringer.

Med udviklingen af enkeltcelleanalyseteknologi er APA-variationer mellem cellerne for nylig blevet undersøgt . Selv om enkeltcelle APA-forskning sjældent er blevet udført i stor skala, arbejder denne teknik på høj dybde og fuld længde af enkeltcelle RNA-seq (scRNA-seq), hvilket gør det til et muligt værktøj til nøjagtig analyse af APA. Jingle Bells og scRNA-SeqDB (https://bioinfo.uth.edu/scrnaseqdb/) udnyttede scRNA-seq-datasæt til at undersøge en række forskellige kræfttyper . Ye et al. rapporterede om brugen af scRNA-seq-data til at undersøge dynamiske APA-brugsvariationer i forskellige mononukleære celletyper i knoglemarven fra en stor prøvesamling, der indeholdt både sunde kontroller og AML-patienter. De fandt, at AML-patienter sammenlignet med raske personer synes at have en lavere APA-diversitet blandt otte forskellige celletyper. De afslørede endvidere en omfattende inddragelse af APA-regulering i erytropoiesen under leukæmiens udvikling på enkeltcelleniveau . Ved at analysere 515 scRNA-seq-datasæt udtaget fra 11 brystkræftpatienter rapporterede Kim et al., at celletypespecifik APA kan identificeres på enkeltcelleniveau baseret på 3′-UTR-længdevariation i kombination med genekspressionsniveau og APA-mønstre. Desuden viste de, at immunspecifikke APA-signaturer i brystkræft potentielt kan udnyttes som en prognostisk markør for brystkræft i tidlige stadier .

APA og alternativ splejsning: Selv om der er betydelige forskelle mellem APA og alternativ splejsning (AS), kan både APA og AS generere forskellige isoformer, der endda interagerer med hinanden under pre-mRNA-processen. Desuden har APA fire typiske isoformer, mens AS har seks isoformer (fig. 2). Flere dybtgående analyser af transkriptomiske data fra forskellige menneskelige væv og cellelinjer afslørede en stærk korrelation mellem APA og AS . Hvis pA’en befinder sig inden for det terminale exon, kan APA’en fungere som en særlig type AS, kaldet CR-APA, som ikke kan besidde et in-frame stopkodon eller 3′-UTR og sandsynligvis vil blive nedbrudt hurtigt gennem den non-stop kodeformidlede mRNA-nedbrydningsproces (Fig. 1b) . Shen et al. rapporterede, at APA og splejsningsfaktoren SRSF3 arbejdede sammen for at modulere cellealdringsprocessen . Mens APA kan spille en rolle i nogle splejsning faktor-medierede AS, kan splejsning faktorer også arbejde sammen med APA-elementer for at hjælpe i denne proces. F.eks. er U2AF2 og RBP’er i stand til at interagere og rekruttere CFI for at lette 3′-terminusdannelsen nær polypyrimidinbanerne . Desuden kan CPSF-komplekset interagere med splejsningsfaktoren TFIID (transkriptionsfaktor II D) ved regulering af RNA-polymerase II . Det er også konstateret, at U1 snRNP (small nuclear ribonucleoprotein) kan virke inden for introner ved at undertrykke for tidlig spaltning og polyadenylering. U1-depletion fører også til aktivering af intron-poly(A)-signaler og forårsager APA i hele genomet .

AS og APA konkurrerer også med hinanden, mens de er i CR-APA. F.eks. kan ablation af splejningsfaktoren 3B subunit1 (en komponent af U2 snRNP, også kaldet SF3b1) aktivere intron PAS. U1 snRNP kan også uafhængigt af hinanden påvirke APA-splejningsaktiviteter . Da U1 snRNP kan binde sig til det 5′-terminale område af transkriptet og blokere for genkendelse af potentielle spaltningsfaktorer, øger knockdown af U1 snRNP udnyttelsen af pA-stederne inden for introner tæt på dette transkriptområde . Movassat et al. viste imidlertid, at forbindelsen mellem APA og AS er begrænset til terminale introner . De viste også, at CstF64 knockdown indirekte kan påvirke AS af hnRNP A2/B1, men ikke APA, i HeLa-celler .

Hvordan APA regulerer cellecyklus

Der er mange gener, herunder TP53, CDC6 (celledeling cyklus 6), CyclinD1 (CCND1) og CDK (cyclinafhængig kinase), der er forbundet med cellecykluskontrolpunkter og regulerer cellecyklusprogressionen. Da pre-mRNA normalt har mere end ét pA-sted, moduleres de cellecyklusrelevante genprodukter af APA-mekanismen og genererer forskellige isomerer. 3′-UTR-forkortning af CDC6, en vigtig regulator af DNA-replikation, er forbundet med højere CDC6-proteinniveauer og øget indtræden i S-fasen i brystkræftceller . Cyclin D1, som spiller en afgørende rolle i forbindelse med fremme af G1-S-faseovergangen i mange celletyper, er underlagt APA-regulering via både UTR-APA- og CR-APA-mekanismer . Desuden undersøgte Xiang et al. de øverste 10% af alle 20,532 gener, der er forbundet med APA-hændelser, og observerede, at de fleste af disse gener deltager i kromatinstruktur-relaterede aktiviteter, hvilket tyder på en sammenhæng mellem APA-behandling og ændring af kromatinstrukturen . Mitra et al. fandt ud af, at APA fungerer som en forbindelse mellem cellecyklus og vævsmigration ved at analysere dermale excisionssår hos mus . De påviste, at prolifererende celler, der støder op til sår, udtrykker højere niveauer af APA-faktorer end hvilende fibroblaster i uskadet hud. PIGN, som regulerer cellecyklus ved at interagere med spindelmonteringskontrolpunktproteinerne, viste sig at havebrt 6 pA-steder i sin 3′-UTR (Fig. 3) .

Hvordan APA interagerer med miRNA i post-transkriptionel modulering

Mere end 50 % af de konserverede mikroRNAs (miRNAs) er målrettet mod steder, der ligger nedstrøms for proximale pAs i pattedyrgener. Som følge heraf spiller UTR-APA en nøglerolle i reguleringen af interaktionen mellem transskriptioner og miRNA’er . APA er for nylig blevet identificeret som en udbredt mekanisme, der kontrollerer genstabilitet og -udtryk. miRNA-målestederne er for det meste placeret i 3′-UTR . Transkripter med kortere 3′-UTR-længder er normalt mere stabile på grund af tabet af målesteder for miRNA’er. Det er tidligere blevet påvist, at APA er en afgørende reguleringsmekanisme i flere kræfttyper, såsom glioblastomtumor, hepatocellulært karcinom, prostatakræft og brystkræft . Gruber et al. rapporterede imidlertid, at 3′-UTR-forkortning kun har en begrænset indvirkning på murin og human T-lymfocytproliferation. Det viste også, at ikke alle APA-hændelser er forbundet med højere proteinniveauer . Flere undersøgelser har rapporteret, at virkningerne af APA på mRNA-stabilitet og ribosombelastning er marginale og afhænger af den celletypespecifikke miRNA-ekspression og tilgængeligheden af RNA-bindende proteiner . Et typisk eksempel er PAX3-genekspressionsregulering. PAX3 er en vigtig regulator af myogenisk differentiering, hvis transkript har et miR-206-målsted i 3′-UTR’en. PAX3-isoformer viser imidlertid varierende differentieringsmønstre i forskellige muskeltyper .

APA kan også modulere miRNA-mål, der er placeret i introner. ZFR-genet er målrettet af dets introniske miRNA (miR-579) i U87-cellinjen. Hinske et al. rapporterede også, at APA-signalet spiller en rolle i leveringen af miRNA negativ feedback til ZFP-genet .

APA påvirker genekspressionen ikke kun ved at forkorte 3′-UTR’en for at fjerne miRNA-målestederne, men også via andre molekylære mekanismer. Masamha et al. rapporterede, at CFIm25 og miR-23 var uafhængige i undertrykkelse af ekspressionen af en af glutaminase isoforms’ 3′-UTR’er . Selv om mRNA undslipper miRNA-undertrykkelse via forkortelse af 3′-UTR for at fjerne miRNA-målstedet (en kanonisk APA-mekanisme), eksisterer der derfor også andre APA- og miRNA-interaktionsmekanismer.

Prospects

APA er et relativt nyt biomedicinsk forskningsområde. Selv om vi har opnået nogle milepælsresultater inden for APA-forskning i de sidste mange år, er der stadig meget, der skal belyses (fig. 4). APA-undersøgelserne har fokuseret på de direkte virkninger af forskellige trans-virkende faktorer i de sidste mange år. Fremtidige undersøgelser vil forhåbentlig koncentrere sig om signalregulering af disse transvirkende faktorer på molekylært og cellulært niveau. Det er kendt, at APA spiller en afgørende rolle i redigeringen af præ-mRNA’er og bestemmer specificiteten og stabiliteten af de efterfølgende mRNA-isoformer. APA deltager i modulering af det medfødte antivirale immunforsvar, regulering af kræftinitiering og -prognose og udvikling af lægemiddelresistens. I mellemtiden opfører APA sig forskelligt i forhold til det enkelte gen, celletype, vævstype og endog sygdom. Forståelse af APA og dens omfattende reguleringsmekanismer i menneskelige sygdomme vil åbne et nyt sted for at forfølge præcisionsmedicin og personlig medicin.