mirna and lncrna

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1、MicroRNAandlongnoncodingRNA综述那木嘎求璐慧王志豪王从南摘要：近来，人类发现了一些不同种类的小RNA分子,其中miRNA是人类新发现的一类小RNA,它在进化上具有保守性,在数量、序列、结构、表达和功能上具有多样性。miRNA的主要功能是调节内源基因表达，它在基因活动调控网络中扮演了重要的角色。人类基因组DNA信息分析显示，基因组中编码序列不超过2%，其余为非编码序列，其中能够稳定转录的部分的长的称之为长链非编码RNA(longnoncodingRNA,lncRNA)基因。lncRNA可在遗传水平、转录水平和转录后水平

2、调控基因的表达，广泛参与机体的生理和病理过程，在恶性肿瘤的发生和发展中起着重要作用。本文就miRNA和lncRNA的结构、功能及应用做一综述。关键词：miRNA；长链非编码RNA；基因表达；调控基因；疾病治疗这些年来，人类发现了一些不同种类的RNA分子，其中最为重要的是小RNA分子的发现。据报道有些小RNA能直接调控某些基因的开关，从而控制细胞的生长发育，并决定细胞分化的组织类型，在生命活动中发挥了重要调控作用，尤其在疾病的治疗中起了举足轻重的作用。长链非编码RNA(longnon－codingRNA或longnoncodingRNA，lnc

3、RNA)亦称长非编码RNA，是一类不编码蛋白质且转录本长度超过200个核苷酸的RNA分子的总称。近期研究发现，lncRNA虽然不能被翻译成蛋白质，但它参与许多生命活动，在基因转录调控、翻译后修饰和表观遗传学调控等方面有十分重要的作用，并且和疾病的发生、发展、诊断及治疗有密切的关系[1]。因此本文就miRNA和lncRNA的来源、结构、功能及应用于研究的领域做一综述。1MicroRNA1.1miRNA的研究起始1993年由Lee[2]等在秀丽隐杆线虫中发现第1个22nt的小分子非编码RNA即miRNA。起初命名为小短暂RNA，之所以如此命名是因

4、为miRNA的表达具有阶段性也就是时间性。当时发现了两种miRNA，一种是lin4和另一种let7，均来源于非编码蛋白基因，其功能是结合靶mRNA3’端的非翻译区来阻抑靶基因的翻译[3]。1.2miRNA的生成与结构miRNA是一类长约21~25个核苷酸的小分子非编码RNA分子片段，广泛存在于多种真核生物中，从低等生物到人类都有其存在的痕迹，其生成与siRNA相似，生成至少需要两个步骤：a.由长的内源性转录(pri-miRNA)生成70nt的miRNA前体（pre-miRNA)；b.将pre-miRNA加工为成熟的miRNA。Pre-miRN

5、A是由内源性基因间区的DNA反向重复序列转录而来，它是一种长约70nt的非编码RNA，据推测其结构可能为茎-环结构也即发夹结构。Pre-miRNA在Dicer酶的作用下被剪切成miRNA，miRNA也只是Pre-miRNA茎中的一个臂。miRNA与其它寡核苷酸相比，主要由三点不同：a.产物长度约为22nt；b.5’端是磷酸基；c.3’8端是羟基，通过对比克隆的RNA片段发现，miRNA有独特的长度和序列特征，这是在其它小RNA中是尚未发现的。miRNA的5’端第一个碱基对U有强烈的倾向性，而对G却有抗性，但第二个到四个碱基缺乏U，一般来讲，除

6、第四个碱基外，其他位置碱基通常都缺乏C，这些参数变化并不存在于所有RNA片段中，是miRNA特有的碱基组成结构。miRNA的表达具有组织特异性和阶段特异性，在不同组织中表达有不同类型的miRNA，在生物发育的不同阶段里有不同的miRNA表达。1.3miRNA的作用机制[4][5]miRNA是一类新发现的基因调节剂,miRNA的发现使我们对基因表达调控有了一个全新的认识,miRNA以干扰mRNA翻译的方式负向调控基因的表达,其作用模式有:(1)与靶标基因3’非翻译区(3’UTR)不完全互补结合,进而抑制翻译而不影响mRNA的稳定性(不改变mRN

7、A丰度)，该方式常见于动物；(2)与靶标基因3’UTR完全互补结合,作用方式和功能与siRNA非常类似，最后导致靶mRNA的降解，该方式常见于植物。有报道证明,miRNAs通过引导mRNAs的快速脱腺苷酸化影响mRNAs稳定进而调控基因的表达[6]。1.4miRNA的生物功能[7]1.4.1调节细胞周期miRNA对细胞周期有反馈调控作用，这种反馈调节的机制在细胞中广泛存在。miR-17-92簇中的miRNA，比如miR-17-5p和miR-20a可以被转录因子E2F转录活化，这些活化的miRNA均可靶定E2F的mRNA，影响E2F的蛋白合成，

8、预防细胞周期中的关键分子E2F的异常积累，对增殖信号进行严格控制。转录因子E2F家族是细胞周期调控和凋亡过程中重要的调控分子，家族中的E2F1-3可使静止的细胞进入