mirna文献综述.doc

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1、miRNA研究综述摘要：miRNA是近年来在真核生物和病毒中发现的一类内源性染色体上的非编码单链RNA。miRNA调节细胞生长，组织分化，最近的研究表明miRNA参与各种各样的调节途径，包括发育、病毒防御、造血过程、器官形成、细胞增殖和凋亡、脂肪代谢等等。本文主要从miRNA的生物学特征、生成、功能、miRNA与癌症、miRNA与免疫、miRNA鉴定、miRNA靶基因鉴定等方面作一概述。关键词：miRNA、癌症、免疫、功能、靶基因miRNA简介：MicroRNA(miRNA)是一类由内源基因编码的长度约为22个核苷

2、酸的非编码单链RNA分子,由具有发夹结构的约70-90个碱基大小的单链RNA前体经过Dicer酶加工后生成，它们在动植物中参与转录后基因表达调控。miRNA能够通过与靶mRNA特异性的碱基互补配对,引起靶mRNA降解或者抑制其翻译,从而对基因进行转录后的表达调控。miRNA的组织特异性和时序性，决定组织和细胞的功能特异性，miRNA在细胞生长和发育过程的调节过程中起多种作用。到目前为止,在动植物以及病毒中已经发现有4361个miRNA分子。第一个被确认的miRNA是在线虫中首次发现的lin-4和let-7，随后多个

3、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miRNA。miRNA生物学功能：miRNA分子有以下几个明显特征：[1]广泛存在于真核生物中，是一组不编码蛋白质的短序列RNA，它不具有开放阅读框架(ORF)。[2]miRNA的长度一般为20-24个nt，但在3’端可以有1-2个碱基的长度变化。[3]成熟miRNA的5’端有一磷酸基团，3’端为羟基，这一特点使它与大多数寡核苷酸和功能RNA的降解片段区别开来。[4]miRNA基因在基因组上不是随机排列的，其中一些通常形成基因簇。来自同一个基因簇的miRNA

4、具有较强的同源性，而不同基因簇的miRNA同源性较弱。[5]有些miRNA分子在一些物种中是高度保守的。约12%的miRNA在线虫、果蝇、哺乳动物和植物中呈现保守性。miRNA呈现组织特异性表达和发育阶段特异性表达的特点，即在生物发育的不同阶段,有不同的miRNA分子的表达;在不同组织中也可表达不同种类miRNA分子，这种特异性揭示了miRNA分子可能参与了生物体中复杂的基因表达调控机制。miRNA的生成：miRNA基因在核内由RNA聚合酶II(polII)转录形成，转录成具有帽子结构(7MGpppG)和多聚腺苷酸

5、尾巴的pri-miRNA。pri-miRNA在DroshaRNase和它的辅助因子Pasha的共同作用下被剪切成70nt具有茎环结构的miRNA前体（pre-miRNA）。pre-miRNA在转运蛋白RAN–GTP和exportin5作用下输送到细胞质中。在细胞质中被Dicer酶加工成21-25个核苷酸长度的双链miRNA，随后双链miRNA链解，单链的miRNA进入一个沉默复合体(RISC)中，通过与靶基因的3‘UTR区互补配对，指导miRNA复合体对靶基因mRNA进行切割或者翻译抑制。miRNA功能：miRNA

6、的功能作用机制miRNA通过抑制靶基因的表达来发挥它的功能，它的作用机制主要有两种：在植物体中,miRNA分子一般是完全互补或者几乎完全互补的方式识别并与mRNA靶基因序列相结合，然后通过类似RNAi的方式降解靶基因，实现对植物体发育形态和生理功能的调控。这种结合并不仅仅局限在靶基因的3’非编码区，而是可以发生在靶基因中的任何位点；在动物体中，miRNA分子一般是以不完全互补的方式和靶基因的3’端非编码区序列相结合，通过抑制蛋白质的翻译发挥它的生物学功能，这种调控一般不会影响靶基因mRNA的稳定性。现在有一些研究显

7、示核糖体也参与了这种转录后抑制的机制。miRNA通过这两种作用机制抑制靶基因的表达,进而在各种植物及动物中发挥着许多重要的作用。miRNA功能到目前为止，只有一小部分miRNA的生物学功能得以确定。这些miRNA调节细胞生长和组织分化。通过对基因组上miRNA的位点分析，显示其在发育和疾病中起了非常重要的作用。一系列的研究表明：miRNA在细胞生长和凋亡、血细胞分化、神经元的极性、胰岛素分泌、大脑形态形成、心脏发生、胚胎后期发育等过程中发挥重要作用。在植物中，编码miRNA分子的JAW基因能通过降解TCP基因的mR

8、NA来调控拟南芥叶的生长发育。miR-172通过抑制转录因子APETLA2的表达而与花的发育有关；miR-165/166通过调节转录因子PHV/PHB/REV的表达,决定其叶子近轴与离轴细胞的分化方向。在动物中miR-273和lys-6编码的miRNA，参与线虫的神经系统发育过程；miR-430参与斑马鱼的大脑发育；miR-181控制哺乳动物血细胞分化为B细