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1、microRNA的基因组学研究技术与应用北京基因组研究所米双利研究员2011-11-9microRNA•microRNA（miRNA)是一类广泛存在于生物体中的非编码、小分子、单链RNA，大约含有18-25nt，能够结合在靶基因3’UTR区，通过降解mRNA、影响mRNA的稳定性或抑制蛋白合成，在转录后水平上调控靶基因的表达。小分子非编码RNA•SmallnoncodingRNA,包括：–miRNA(microRNA)；–siRNA(smallinterferingRNA)；–piRNA(piwi-interact
2、ingRNA)；–esiRNA(Endoribonuclease-preparedsiRNAs)–等等miRNA的发现RNAi•1998年2月，华盛顿卡耐基研究院的AndrewFire和马萨诸塞大学癌症中心的CraigMello发现RNAi现象。2006年获得诺贝尔医学/生理学奖。miRNA的发现线虫秀丽隐杆线虫Caenorhabditiselegans，3dL1-L4,2-3w,2n=12,genome8x107bp,13500genes.1965,1998sequencing,2002SydneyBrenner
3、,JohnSulston,H.RobertHorvitzmiRNA的发现•1993年，哈佛大学RosalindC.Lee、RhondaL.Feinbaum和VictorAmbros等人发现在线虫体内存在一种RNA（lin-4），不编码蛋白，但可以生成一对小的RNA转录本，每一个转录本能在翻译水平通过抑制核蛋白lin-14的表达而调节了线虫的幼虫发育进程，在第一幼虫阶段的末期降低lin-14的表达将启动发育进程进入第二幼虫阶段。•lin-14的mRNA的3’UTR区独特的重复序列和lin-4之间有部分的序列互补。•L
4、ee,RC;Feinbaum,RL;Ambros,V(1993)."TheC.Elegansheterochronicgenelin-4encodessmallRNAswithantisensecomplementaritytolin-14".Cell75(5):843–54.•7年后（2000年），GaryRuvkun实验室又在线虫中发现了第二个miRNA—let-7，let-7相似于lin-4，同样可以调节线虫的发育进程，控制线虫由晚期幼虫向成虫的转化。•在众多生物体如病毒、家蚕和灵长类动物中发现了上千种miR
5、NAs。•被鉴定的miRNAs均被miRBase网站整理并加以注释（http://www.mirbase.org）。（2011-11-3，miRBase18）microRNA的广泛性•18226precursormiRNA,21643maturemiRNA,168species,1527inhuman.•1.RNAi•2.在线虫，果蝇等生物中•3.植物miRNA的研究•4.在人的生理功能、重大疾病特别是癌症中miRNA作用的研究•5.病毒miRNAmicroRNA的广泛性•序列在物种之间相对保守，预示功能的保守性。
6、•miRNA占动物基因总数的1%~5%，并且动物体内20%~30%的基因受到miRNA的调控。因此,miRNA是生物体内最丰富最重要的一类基因调控因子。•一个miRNA参与了数百个靶mRNA的调控同时一个mRNA的表达受到多个miRNA的调节,它们之间的组合大大地增加了基因调控网路的复杂性。microRNAsecondarystructureLauN.C.2001Science294:858miRNA的生物起源HeLandHannonGJ.2004miRNA的生物起源AnExamplefromTargetScanT
7、OMM223’UTR5’---AUUGGGUCUAUGUACUUCUUUAG---3’Hsa-miR-1863’UUCGGGUUUUCCCUCUUAAGAAACmiRNA的命名•(1)不同物种中同源的miRNA尽量用同一个名字；•(2)miRNA简写成miR-No.，它的前体基因简写成mir-No.；–miR-123,mir-123•(3)高度同源的miRNA在其No.后加英文字母（小写，一般从a开始）；–miR-18a,miR-18b•(4)多基因拷贝的再在后面加-No.；–has-mir-194-1,has-m
8、ir-194-2,ÆmiR-194•(5)如果一个前体的2个臂分别产生1个miRNA，则根据克隆实验，分为主要产物和次要产物，在次要产物后面加“*”号；–miR-56和miR-56*(*表示量少的)；•(6)如果不能区分表达量，则根据microRNA来自前体5’端的臂或3’端的臂命名；–miR-142-5p和miR-142-3p。•(7)2008年以来，倾向
