短链非编码RNA的研究进展

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1、第32卷第1期同济大学学报(医学版)V0】．32NO．12011年2月JOURNALOFTONGJIUNIVERSITY(MEDICALSCIENCE)Feb．，2011doi：10．3969／j．issnlO08—0392．2011．O1．105·综述·短链非编码RNA的研究进展沈君炜综述，康九红审校(同济大学生命科学与技术学院，上海200092)【关键字】短链非编码RNA；miRNA；piRNA；siRNA【中图分类号】R57【文献标志码】A【文章编号】1008非编码RNA，即不参与蛋白质编码的RNA，在文就此展开具体的阐述。细胞内外发挥着广泛和重要的

2、作用。广义上讲，转1MieroRNAs(miRNAs)运RNA(tRYA)，核糖体RNA(rRNA)，核内小分子RNA(snRNA)及核酶等都属于非编码RNA。对于miRNAs是一类由内源基因编码的，长约22nt这些非编码RNA的结构和功能，人们已经有了较为的单链RNA分子。人类发现的第一个短链非深入的认识。转录本长度超过200个核苷酸(nt)的编码RNA——lin4，就属于这一家族⋯。迄今为非编码RNA，被称为长链非编码RNA(1ncRNA)。止，人们对miRNAs的研究越来越多，了解也Et趋深1993年，Lee等在线虫体内发现了短链非编码RNA入。有关

3、miRNAs调控机制的研究发现，miRNAs家族的第一个成员——lin4，开启了非编码RNA研可以通过碱基互补配对的方式，与目标基因mRNA究的一个全新时代。的3UTR或编码区域结合，进而抑制mRNA的翻译短链非编码RNA，顾名思义，它们的转录本序或直接降解mRNA，最终发挥抑制基因表达的作列都比较短，不超过40nt。短链非编码RNA分子用]。生物信息学预测发现，每个miRNA都有众虽小，却参与了包括细胞增殖、分化、凋亡、细胞代谢多的靶基因，而每个基因的mRNA又有可能受到多以及机体免疫在内的几乎所有生命活动的调节和控个miRNAs的调控，由此构成了复杂的

4、调控网络。制，在生命体内扮演着至关重要的角色。倘若短链在哺乳动物基因组中，30％以上基因的mRNA都受非编码RNA的调节作用发生异常，则有可能导致生到miRNAs的调节J。此外，一些miRNAs隶属于命体代谢活动紊乱，甚至导致疾病(如癌症)的同一个家族，它们具有相同的种子区域——与目标发生。mRNA结合的关键部位，即从-5端起2～7位具有相在短链非编码RNA的生成和功能行使过程同的序列。中，Argonaute(Ago)蛋白家族具有举足轻重的作1．1miRNAs的合成用。依据转录本的序列长度及其所依赖的Ago蛋miRNAs的合成过程大致可以分成三个阶段：白家

5、族成员的不同，人们将短链非编码RNA分为首先，在RNA聚合酶Ⅱ作用下J，miRNA基因被转三类：microRNAs(miRNAs，约22nt)、内源性的小干录成pri．miRNA，pri-miRNA经过剪切之后，形成具扰RNAs(endo—siRNA，约2lnt)和Pi一interacting有小发卡结构的pre—miRNA_9J。随后，成形的pre—RNAs(piRNAs，24～31nt)。这些短链非编码RNAmiRNA被RNA酶Ⅲ——Dicer切割成22bp左右的的发生机制、生理功能，及其调控作用各不相同，本双链RNA(dsRNA)103。最后，dsR

6、NA与Ago家族收稿日期：2010—04—07基金项目：国家自然科学基金资助项目(30625014)作者简介：沈君炜(1985一)，男，硕士研究生．E—mail：xingkezh5@163．corn·105·同济大学学报(医学版)第32卷的蛋白质结合，其中一条链是最终行使功能的因子p53能够激活miR一34的转录，抑制细胞分裂和miRNA，其互补链则被视为目标RNA而被切割和促进细胞凋亡_2。另外，表观遗传调控也是很重要释放，成熟的miRNA最终形成并行使功能u。的，如在T细胞淋巴瘤中，miR-203基因的甲基化水miRNA基因转录形成具有类似环形结构的初

7、平要远高于正常的T细胞。级产物pri．miRNA，一般长达几个kb_1。哺乳动物在miRNAs合成的转录后调控中，Drosha则是典型的primiRNA具有3个特殊结构的区域：末端一个关键位置。miR．21具有抵抗细胞凋亡，促进肿的环状结构、33bp左右的dsRNA主干和单链RNA瘤生成的功能。当细胞内的骨形成蛋白(BMP)／转片段区，它可以通过两条途径形成相应的pre—化生长因子一B(TGF—p)信号通路被激活后，细胞质miRNA。第一条途径需要一类特殊的RNA酶一中miR-21的含量迅速上升。在这一过程中，并没有Drosha及其辅助蛋白(人类的I~_C

8、R8，果蝇的Pasha)。发现miR一21转录水平的变化，可见其表