1.0 miRNA的概述

摘要 : MicroRNAs(miRNAs)是在真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的非编码RNA，其大小长约20~25个核苷酸。从发夹结构前体加工而来，形成具有基因调控功能的成熟小分子非编码 RNA。这个过程是由较长的初级转录物，经过一系列核酸酶的剪切加工而产生。随后组装进RNA诱导的沉默复合体(RNA-induced silencing complex，RISC)，通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA，能与受其调控的靶mRNA的3非编码区(3-UTR)互补结合，并根据互补程度的不同指导沉默复合体降解靶mRNA或者阻遏靶mRNA的翻译。 miRNA广泛参与细胞增殖、分化、凋亡及细胞周期调控等过程。研究证明，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。miRNA 与细胞的癌变及多种肿瘤的发生有着极为密切的关系，其可作为一种新的癌基因或抑癌基因参与癌症的发生、发展、侵袭和转移。miRNA基因通常是在核内由RNA聚合酶II(polI)转录的，最初产物为大的具有帽子结构(7MGpppG)和多聚腺苷酸尾巴(AAAAA)的pri-miRNA。

micrornAs(miRNAs)是在真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的非编码RNA，其大小长约20~25个核苷酸。从发夹结构前体加工而来，形成具有基因调控功能的成熟小分子非编码 RNA。这个过程是由较长的初级转录物，经过一系列核酸酶的剪切加工而产生。随后组装进RNA诱导的沉默复合体(RNA-induced silencing complex，RISC)，通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA，能与受其调控的靶mRNA的3’非编码区(3’-UTR)互补结合，并根据互补程度的不同指导沉默复合体降解靶mRNA或者阻遏靶mRNA的翻译。

miRNA广泛参与细胞增殖、分化、凋亡及细胞周期调控等过程。研究证明，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。miRNA 与细胞的癌变及多种肿瘤的发生有着极为密切的关系，其可作为一种新的癌基因或抑癌基因参与癌症的发生、发展、侵袭和转移。miRNA基因通常是在核内由RNA聚合酶II(polI)转录的，最初产物为大的具有帽子结构(7MGpppG)和多聚腺苷酸尾巴(AAAAA)的pri-miRNA。成熟的 miRNA 是由较长的有发夹结构的前体转录产物经Dicer 酶加工而来的。miRNA 基因存在于基因组的基因间隔区、外显子区或者基因的内含子当中。

图1 miRNA前体结构

miRNA具有以下特点：

1 广泛存在于真核生物中，是一组不编码蛋白质的内源性单链短序列小分子RNA，它本身不具有开放阅读框架(ORF)。通常的长度为18-25 nt，但在3’端可以有1-2 个碱基的长度变化。

2 成熟的miRNA 5’端有一磷酸基团，3’端为羟基，两者可以和上游或下游的序列不完全配对形成茎环结构。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。

3 多数miRNA具有高度保守性、时序性和组织特异性。miRNA不仅在结构上保守，而且在物种间具有高度的进化保守性。细胞特异性和组织特异性是miRNA表达的主要特点。

4 miRNA基因以单拷贝、多拷贝或基因簇等多种形式存在于基因组中，而且绝大部分位于基因间隔区(intergenic region，IGR)。

5 70 %的哺乳动物miRNA基因是位于TUs区。

作者：广州赛诚生物

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