microrna对干细胞生物学行为的调控论文

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1、MicroRNA对干细胞生物学行为的调控论文【摘要】目的：随着人类基因组计划的完成,对于RNA在生物体内功能的研究日益受到重视。自1993年的第一个microRNA（miRNA)，lin4，发现以来，人们逐渐意识到生物体内有这样一些非编码的RNA，它们对基因的表达调控起着非常重要的作用。研究表明,在生物界存在着一个庞大的miRNA家族,参与调控生物体生长发育等许多复杂的生命过程,并且与干细胞的自我更新和多向分化存在着紧密关联。miRNA通过与靶位点结合快速有效地降解靶基因miRNA或抑制蛋白质的翻译，下调CDK,cyclin,p21,p2

2、7等关键的细胞周期调控因子的表达，调控各种类型干细胞的更新与分化；miRNA还可以决定干细胞的命运，促进ips。本文主要论述了干细胞中miRNA作用通路及其对干细胞生物学行为的调控。【关键词】microRNA；干细胞；自我更新；分化；诱导多能干细胞MicroRNAs(miRNAs)是一些长度为21-25个核苷酸.freeliRNAs最早的两个成员是在研究C.elegans的发育调控时发现的。自此，在几乎所有的后生动物如涡虫，果蝇，植物，哺乳动物的基因组中都发现了miRNAs1。它们主要作用于miRNA，使其发发生特异性地降解或者阻止其翻译，

3、从而调控动植物的发育和生理过程。干细胞是一类能够自我更新并具有多向分化潜能的早期未分化细胞,不仅是器官发生过程中早期分子活动的研究工具,且已成为多种退行性疾病组织修复和再生的种子细胞。由于干细胞具有广泛的应用前景,相关的发育分化模型的建立、干细胞发育分化的基因调控及微环境的影响,已成为近年来医学和生物学领域研究的热点。miRNAs作为一个广泛存在的可对基因表达进行调控的分子,在动植物的发育和生理活动中起着非常重要的作用，包括抵御病毒，在发育中调控基因的表达，控制发育的阶段，维持干细胞的稳定等等。miRNAs在干细胞中的特异性地表达，尤其在胚

4、胎干细胞和造血干细胞中相关miRNAs的发现、功能的研究,.freeliRNAs可能在干细胞的自我更新和多项分化中发挥重要作用。1miRNA和干细胞的研究miRNA是一类～22nt具有调控功能的非编码RNA，它们主要参与基因转录后水平的调控。这些miRNA基因首先在细胞核内转录成前体转录本(primarytranscriptsmiRNA,primiRNA)，在Drosha酶的作用下剪切形成～60-70nt的miRNA前体（或者称为premiRNA），然后RAN–GTP和exportin5将premiRNA转运到细胞质，随后，另一个核酸

5、酶Dicer将其剪切产生约为22个核苷酸长度的miRNA:miRNA*双链。这种双链很快被引导进入RNA诱导沉默复合体(RISC)中，其中一条单链miRNA被降解，另一条成熟的单链miRNA分子，通过与靶基因的3′UTR区互补配对，对靶基因miRNA进行切割或者翻译抑制2。miRNA具有如下特点3-5：①细胞特异性：不同组织不同细胞，miRNA的表达谱及序列特征不同，这可以作为某些组织或细胞的特异性分子标志；②“时空”特异性：细胞在不同发育阶段，miRNA组成不同，在特定细胞的特定阶段“出现”特定的miRNA，决定细胞的分化方向和分化时相，

6、是细胞定时、定向分化的开关；③保守性：不同种属、不同组织器官以及不同细胞之间相同或相似的miRNA分子具有相似的调控功能；④miRNA作用靶点：多为呈“时空”特异性表达的转录调控基因以及凋亡调控基因，通过调控细胞增殖和细胞凋亡，从而调控细胞功能和结构的特化。干细胞具有多向分化潜能，它如何从一个充满各种可能性的通用细胞类型演变成从事特定工作的“专业”细胞，是干细胞研究的谜题。近年来，miRNA在干细胞定向分化和自我更新功能维持中的作用，逐渐被科学家们发现，目前已经掀起miRNA在干细胞研究中的热潮。目前发现胚胎干细胞和多种成体干细胞中均存在各

7、自特异的miRNA。Houbavity等6在小鼠胚胎干细胞中克隆了15个miRNA,Suh等7则在人胚胎干细胞中找到了36个miRNA基因，这些miRNAs多数在胚胎发育过程中逐渐减少，少数持续表达甚或表达升高。随着细胞的分化，miRNAs的表达也发生了明显的改变。miRNAs和miRNAs的相互作用对于维持干细胞的多能性及其分化非常重要。因此许多试验希望可以通过分析人胚胎干细胞中的miRNAs的表达来描述人的胚胎干细胞。2miRNA对干细胞生物学行为的调控2.1miRNA调控了干细胞的自我更新自我更新是干细胞的一个重要特征，从这个层面来说

8、，干细胞与肿瘤细胞一样都可以持续分裂。因此，如何调节恰当的细胞分裂，使其不会因为太少导致组织发生缺陷，又不至于过分增殖恶化为肿瘤，是干细胞生物学研究的一个攸关问题。在多能胚胎干细