浅谈小RNA的研究进展

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1、浅谈小RNA的研究进展长期以来，人们认为RNA只是DNA性状表达过程中的中间环节，RNA的功能在于控制蛋口质的生物合成，因此，研究主要限于参与蛋白质生物合成的tR-NA,rRNA和mRNA。近20年来，非编码性小RNA分子的发现和功能研究，大大改变了人们对RNA分子的认知，也极大地深化了人们对基因表达调控的理解研究。本文仅从小RNA分类、特征、各自功能、作用机制等方血对小RNA的研究进展进行简要的概述。1小RNA分类、特征及功能1.1分类由于小RNA的研究进展迅速，随着新类型的不断涌现，其分类也处在不断变化之中。目前主要根据小RNA分子的特征

2、将其归纳为4类:微小RNA(mi-croRNA,miRNA)＞与piwi(在果蝇卵巢中发现的一个对干细胞的分裂有调控作用的基因)相互作用的RNA(piwi-associatedRNA,piRNA)、小干扰RNA(smallinterferingRNA,siRNA)和较长的非编码RNAa其中miRNA,piRNA和siRNA的研究较多，进展较快。1.2功能与特征MicroRNA(miRNA)是一种大小约20nt-24nt的内源性的单链小分子RNA,位于基因组非编码区，具有高度保守性、时序性和组织特异性。miRNA调节着相当多的细胞功能，如细胞分

3、裂、分生组织分化、程序性细胞凋亡、代谢和形态建成，并参与原癌基因作用。它具有4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单链短序列，木身不具有开放阅读框架。（2）其长度通常约为22nto（3）成熟的miRNA具有独特的序列特征，即其5’端第一个碱基对U有强烈的倾向性，而对G却有排他性，但第二到第四个碱基缺乏U,而且一般來讲，除第四个碱基外，其他位置碱基通常都缺乏C。这一特点使它与大多数寡核昔酸和功能的降解片段区别开来。（4）多数还具有高度保守性、时序性和组织特异性。piRNA是2006年刚刚在哺乳动物生殖细胞中发现的一类新型

4、小分子RNA。它比以往发现的小分子RNA稍长一些，约含30个核背酸，需要与Argonaute蛋口家族的Piwi亚家族蛋口结合才能发挥作用，并因此而得名。越来越多的文献表明，piRNA在生殖细胞的生长发育中的调控是由于Piwi-piRNA复合物引起的基因沉默导致的，但由于对piRNA的研究尚处于初级阶段，它的一些具体的功能和生源论尚在研究当中。区别于其他的小分子RNA,piRNA具有以下的特点:⑴长度大部分集中在29nt-30nt,5’端具冇U偏向性;（2）为单链的小分子RNA；（3）需与Ar-gonaute蛋白家族中的Piwi亚家族结合才能行

5、使功能；（4）具有很强的组织特异性，目前只在人类等数种动物的精原细胞和胚胎干细胞内发现它的存在；⑸在染色体上分布极不均匀；（6）主要存在于基因间隔区，而很少存在于基因区和重复序列区。siRNA是一类约20个・25个核甘酸大小的双链RNA。与miRNA不同，它是由一条长的双链RNA剪切而成。内源性siRNA能够抑制转座子的活性并在战胜病毒浸染屮发挥重耍作用，此外也能够调节一些基因的表达水平,而病毒产牛的siRNA可以干扰宿主细胞内正常的基因表达。siRNA主要特点有：（I）长度在22nt左右；⑵依赖Dicer酶的加工，是Dicer的产物，所以具

6、有Dicer产物的特点；⑶生成需要Ar-gonaute家族蛋口存在；(4)siRNA合成是由双链的RNA或RNA前体形成的，是RISC(RNA诱导的沉默复合物)组分；⑸是人工体外合成的，通过转染进入人体内，是RNA干涉的中间产物；(6)在Dicer酶(系核糖核酸III家族的成员，在RNA干扰的起始阶段起重耍作用)的加工过程中，siRNA对称地来源丁双链RNA的前体的两侧臂；(7)在作用位置上，siRNA可作用于mRNA的任何部位；(8)在作用方式上，siRNA只能导致靶标基因的降解，即为转录水平后调控；(9)siRNA不参与生物生长，是RNA

7、i的产物，原始作用是抑制转座子活性和病毒感染。较长的非编码RNA大小为70到上千个核昔酸，它们广泛地参与不同的细胞牛化过程。现已发现的非编码RNA中，可以把以下几类归人其中：核内小RNA(snRNA)、核仁小RNA(snoRNA)、胞质小RNA(smallcytoplasmicRNA)、催化性小RNA(smallcata-lyticRNA)和其他类型的非编码RNA如tmRNA、端粒酶RNA、反义RNA等。2生物合成机制2.1miRNA的生物合成过程首先从基因组的不同区段，通常是外显子和内含子之间的基因间隔区或内含子区域内，经RNA聚合酶II转

8、录形成初始miRNA(pri-miRNA)。Pri-miRNA/V段较长，含有帽子和polyA尾巴结构，二级结构呈特殊的发夹形茎环。经过核酸内切酶lll-Drosh