走进mirna大世界

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1、走进miRNA的大世界第一回MicroRNA的自白“什么叫做浓缩的才是精华？我的一生都是在诉说着这个哲理。虽然我是五短身材，却能‘四两拨千斤’，我在生命中扮演的角色可不容小视。要想知道我究竟有多牛，你们还得好好研究研究呢！”，microRNA得意地说……microRNA是谁？MicroRNA也可以写做miRNA，是一种21－25nt长的单链小分子RNA。它广泛存在于真核生物中，是一组不编码蛋白质的短序列RNA，其本身不具有开放阅读框（ORF）。成熟的miRNA，5′端有一个磷酸基团，3′端为羟基。编码m

2、iRNAs的基因最初产生一个长的pri-RNA分子，这种初期分子还必须被剪切成约70-90个碱基大小、具发夹结构单链RNA前体（pre-miRNA）并经过Dicer酶加工后生成。成熟的miRNA5’端的磷酸基团和3′端羟基则是它与相同长度的功能RNA降解片段的区分标志。miRNA5＇端第一个碱基对U（尿苷）有强烈的倾向性，而对G却排斥，但第二到第四个碱基缺乏U。一般来讲，除第四个碱基外，其他位置碱基通常都缺乏C。这些分子能够与那些和它的序列互补的mRNA分子相结合，有时候甚至可以与特定的DNA片断结合。

3、这种结合的结果就是导致基因的沉默。这种方式是身体调节基因表达的一个重要策略。据推测，miRNA调节着人类三分之一的基因。miRNA研究的开端miRNA的研究起始于时序调控小RNA（stRNAs）。1993年，Lee等在秀丽新小杆线虫（Caenorhabditiselegan）中发现了第一个定时调控胚胎后期发育的基因lin-4，2002年，Reinhart等又在线虫C.elegan中发现第二个异时性开关基因let-7，2001年10月《science》报道了三个实验室从线虫、果蝇和人体克隆的几十个类似C.

4、elegan的lin-4的小RNA基因，称为microRNA。随后多个研究小组在包括人类、果蝇、植物等多种生物物种中鉴别出数百个miRNAs，并且发现它与多种重要的生命过程有关。MiRNA的作用方式miRNA基因是一类高度保守的基因家族，按其作用模式不同可分为三种：第一种以线虫lin-4为代表，作用时与靶标基因不完全互补结合，进而抑制翻译而不影响mRNA的稳定性（不改变mRNA丰度），这种miRNA是目前发现最多的种类；第二种以拟南芥miR-171为代表，作用时与靶标基因完全互补结合，作用方式和功能与s

5、iRNA非常类似，最后切割靶mRNA；第三种以let-7为代表，它具有以上两种作用模式：当与靶标基因完全互补结合时，直接靶向切割mRNA，如果蝇和Hela细胞中let-7直接介导RISC分裂切割靶mRNA；当与靶标基因不完全互补结合时，起调节基因表达的作用，如线虫中的let-7与靶mRNA3′端非翻译区不完全配对结合后，抑制调节基因的翻译。MiRNA的特异性研究表明MiRNAs在物种间具有高度的保守性、时序性和组织特异性——在特定的时间、组织才会表达。细胞特异性或组织特异性是miRNA表达的主要特点，又

6、如拟南芥中的miR-171仅在其花序中高水平表达，在某些组织低水平表达，在茎、叶等组织中却无任何表达的迹象；20-24h的果蝇胚胎提取物中可发现miR-12，却找不到miR3-miR6，在成年果蝇中表达的miR-1和let-7也无法在果蝇胚胎中表达，这同时体现了miRNA的又一特点——基因表达时序性。MiRNA表达的时序性和组织特异性暗示miRNA的分布可能决定组织和细胞的功能特异性，也可能参与了复杂的基因调控，对组织的发育起重要作用。第二回miRNA与近亲siRNA的差异MiRNA不爽地说，“因为si

7、RNA先被人注意到，所以它在我之前成名。”接着，miRNA意兴昂然地讲起了它的身世……“话说在“广袤”的细胞质中游荡着一个名叫Dicer的浪子。与此同时，在细胞的腹地‘细胞核’中，一个身形颀长的RNA降生了即pri-miRNA。Dicer在细胞质中遇到了一个双链的RNA并被她所吸引，于是尾随她并最终在她身上咬了一口，结果siRNA降生了。Dicer又继续游荡，这时他看到了一个非常漂亮的发夹状的RNA（她其实就是在细胞核中降生的那条RNA的化身pre-miRNA），于是非常仰慕并最终历经艰辛将她咬了一口。

8、这样我就“哇”的一声来到了这个世界上”miRNA说。“我和siRNA有许多共同点，但我们的差别也很多，所以可别把我们混在一起哦，”它补充说。siRNA是RNAi途径的主要作用物,miRNA和siRNA很容易混淆，他们有许多共同点也有许多不同点。为了能够清楚地让读者弄清两者之间的差异之处，笔者特别将它们之间的差别划分入三个大的阶段：起源阶段、成熟阶段和功能阶段（即调节基因表达的作用阶段）。在描述两者的差异之前，有必要先说一说它们的共同点：1．