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1、miRNA研究綜述摘要：miRNA是近年來(lái)在真核生物和病毒中發(fā)現(xiàn)的一類(lèi)內(nèi)源性染色體上的非編碼單鏈RNA。miRNA調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)，組織分化，最近的研究表明miRNA參與各種各樣的調(diào)節(jié)途徑，包括發(fā)育、病毒防御、造血過(guò)程、器官形成、細(xì)胞增殖和凋亡、脂肪代謝等等。本文主要從miRNA的生物學(xué)特征、生成、功能、miRNA與癌癥、miRNA與免疫、miRNA鑒定、miRNA靶基因鑒定等方面作一概述。關(guān)鍵詞：miRNA、癌癥、免疫、功能、靶基因miRNA簡(jiǎn)介：MicroRNA(miRNA)是一類(lèi)由內(nèi)源基因編碼的長(zhǎng)度約為22個(gè)核苷
2、酸的非編碼單鏈RNA分子,由具有發(fā)夾結(jié)構(gòu)的約70-90個(gè)堿基大小的單鏈RNA前體經(jīng)過(guò)Dicer酶加工后生成，它們?cè)趧?dòng)植物中參與轉(zhuǎn)錄后基因表達(dá)調(diào)控。miRNA能夠通過(guò)與靶mRNA特異性的堿基互補(bǔ)配對(duì),引起靶mRNA降解或者抑制其翻譯,從而對(duì)基因進(jìn)行轉(zhuǎn)錄后的表達(dá)調(diào)控。miRNA的組織特異性和時(shí)序性，決定組織和細(xì)胞的功能特異性，miRNA在細(xì)胞生長(zhǎng)和發(fā)育過(guò)程的調(diào)節(jié)過(guò)程中起多種作用。到目前為止,在動(dòng)植物以及病毒中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有4361個(gè)miRNA分子。第一個(gè)被確認(rèn)的miRNA是在線蟲(chóng)中首次發(fā)現(xiàn)的lin-4和let-7，隨后多個(gè)
3、研究小組在包括人類(lèi)、果蠅、植物等多種生物物種中鑒別出數(shù)百個(gè)miRNA。miRNA生物學(xué)功能：miRNA分子有以下幾個(gè)明顯特征：[1]廣泛存在于真核生物中，是一組不編碼蛋白質(zhì)的短序列RNA，它不具有開(kāi)放閱讀框架(ORF)。[2]miRNA的長(zhǎng)度一般為20-24個(gè)nt，但在3’端可以有1-2個(gè)堿基的長(zhǎng)度變化。[3]成熟miRNA的5’端有一磷酸基團(tuán)，3’端為羥基，這一特點(diǎn)使它與大多數(shù)寡核苷酸和功能RNA的降解片段區(qū)別開(kāi)來(lái)。[4]miRNA基因在基因組上不是隨機(jī)排列的，其中一些通常形成基因簇。來(lái)自同一個(gè)基因簇的miRNA
4、具有較強(qiáng)的同源性，而不同基因簇的miRNA同源性較弱。[5]有些miRNA分子在一些物種中是高度保守的。約12%的miRNA在線蟲(chóng)、果蠅、哺乳動(dòng)物和植物中呈現(xiàn)保守性。miRNA呈現(xiàn)組織特異性表達(dá)和發(fā)育階段特異性表達(dá)的特點(diǎn)，即在生物發(fā)育的不同階段,有不同的miRNA分子的表達(dá);在不同組織中也可表達(dá)不同種類(lèi)miRNA分子，這種特異性揭示了miRNA分子可能參與了生物體中復(fù)雜的基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制。miRNA的生成：miRNA基因在核內(nèi)由RNA聚合酶II(polII)轉(zhuǎn)錄形成，轉(zhuǎn)錄成具有帽子結(jié)構(gòu)(7MGpppG)和多聚腺苷酸
5、尾巴的pri-miRNA。pri-miRNA在DroshaRNase和它的輔助因子Pasha的共同作用下被剪切成70nt具有莖環(huán)結(jié)構(gòu)的miRNA前體（pre-miRNA）。pre-miRNA在轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白R(shí)AN–GTP和exportin5作用下輸送到細(xì)胞質(zhì)中。在細(xì)胞質(zhì)中被Dicer酶加工成21-25個(gè)核苷酸長(zhǎng)度的雙鏈miRNA，隨后雙鏈miRNA鏈解，單鏈的miRNA進(jìn)入一個(gè)沉默復(fù)合體(RISC)中，通過(guò)與靶基因的3‘UTR區(qū)互補(bǔ)配對(duì)，指導(dǎo)miRNA復(fù)合體對(duì)靶基因mRNA進(jìn)行切割或者翻譯抑制。miRNA功能：miRNA
6、的功能作用機(jī)制miRNA通過(guò)抑制靶基因的表達(dá)來(lái)發(fā)揮它的功能，它的作用機(jī)制主要有兩種：在植物體中,miRNA分子一般是完全互補(bǔ)或者幾乎完全互補(bǔ)的方式識(shí)別并與mRNA靶基因序列相結(jié)合，然后通過(guò)類(lèi)似RNAi的方式降解靶基因，實(shí)現(xiàn)對(duì)植物體發(fā)育形態(tài)和生理功能的調(diào)控。這種結(jié)合并不僅僅局限在靶基因的3’非編碼區(qū)，而是可以發(fā)生在靶基因中的任何位點(diǎn)；在動(dòng)物體中，miRNA分子一般是以不完全互補(bǔ)的方式和靶基因的3’端非編碼區(qū)序列相結(jié)合，通過(guò)抑制蛋白質(zhì)的翻譯發(fā)揮它的生物學(xué)功能，這種調(diào)控一般不會(huì)影響靶基因mRNA的穩(wěn)定性?，F(xiàn)在有一些研究顯
7、示核糖體也參與了這種轉(zhuǎn)錄后抑制的機(jī)制。miRNA通過(guò)這兩種作用機(jī)制抑制靶基因的表達(dá),進(jìn)而在各種植物及動(dòng)物中發(fā)揮著許多重要的作用。miRNA功能到目前為止，只有一小部分miRNA的生物學(xué)功能得以確定。這些miRNA調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)和組織分化。通過(guò)對(duì)基因組上miRNA的位點(diǎn)分析，顯示其在發(fā)育和疾病中起了非常重要的作用。一系列的研究表明：miRNA在細(xì)胞生長(zhǎng)和凋亡、血細(xì)胞分化、神經(jīng)元的極性、胰島素分泌、大腦形態(tài)形成、心臟發(fā)生、胚胎后期發(fā)育等過(guò)程中發(fā)揮重要作用。在植物中，編碼miRNA分子的JAW基因能通過(guò)降解TCP基因的mR
8、NA來(lái)調(diào)控?cái)M南芥葉的生長(zhǎng)發(fā)育。miR-172通過(guò)抑制轉(zhuǎn)錄因子APETLA2的表達(dá)而與花的發(fā)育有關(guān)；miR-165/166通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子PHV/PHB/REV的表達(dá),決定其葉子近軸與離軸細(xì)胞的分化方向。在動(dòng)物中miR-273和lys-6編碼的miRNA，參與線蟲(chóng)的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程；miR-430參與斑馬魚(yú)的大腦發(fā)育；miR-181控制哺乳動(dòng)物血細(xì)胞分化為B細(xì)
