小RNA的研究進(jìn)展(一)

1、小RNA的研究進(jìn)展(一)摘要概述了小RNA的發(fā)現(xiàn)過程，介紹了小RNA的特征、功能、作用機(jī)制， 并對其研究進(jìn)行展望，以期為小RNA的研究提供參考。關(guān)鍵詞小RNA發(fā)現(xiàn);特征;功能;作用機(jī)制 AbstractThediscoveryofsmallRNAwasexpounded,thecharacteristics,functio nandmechanismofactionwereintroduced,andtheprospectoftheresearchwa smadeforthesmallRNAstudy.KeywordssmalIRNA小 RNA是一類新發(fā)現(xiàn)的長度為 2125個(gè)核苷酸的小 分子R

2、NA它普遍存在于多細(xì)胞生物中，占整個(gè)基因組基因總數(shù)的 2%左 右。小RNA是最為重要的調(diào)控RNA分子，它可直接調(diào)控某些基因的開關(guān)， 從而控制細(xì)胞的生長發(fā)育，并決定細(xì)胞分化的組織類型。根據(jù)小RNA的 生 長 、 結(jié) 構(gòu) 和 功 能 大 約 可 分 為 3 類 : 小 干 涉 RNA(smaIIinteferingRNA,siRNA)微 RNA(microRNAs,miRNAS和其他小 RNA小RNA在生物進(jìn)化過程中高度保守，并已被證實(shí)參與和調(diào)控包括 時(shí)序發(fā)育、細(xì)胞凋亡、神經(jīng)元發(fā)育、激素分泌等在內(nèi)的多種生理過程 1。小RNA自1998年被發(fā)現(xiàn)以來，至今已有飛速的開展，目前在種類、 特征、分子機(jī)制等

3、方面的研究都有了突破性的進(jìn)展 ,研究前景十分廣闊。1小RNA的發(fā)現(xiàn)1998年,生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在果蠅和其他真核生物中導(dǎo)入外源雙鏈RNA分子，可以使內(nèi)源基因相應(yīng)序列基因的 mRNA降解從而引發(fā)同源基因轉(zhuǎn)錄 后基因沉默，這種基因表達(dá)的抑制作用稱為 RNA干擾。小干預(yù)RNA在RNA干擾途徑的中間產(chǎn)生，最終可導(dǎo)致靶mRNA降解產(chǎn)生RNA干擾作用 2。miRNAs 是 siRNA(smallinteferingRNA之后發(fā)現(xiàn)的一種調(diào)節(jié) mRNA穩(wěn)定 的RNA。多數(shù)微RNA具有高度保守性、時(shí)序性和組織特異性。線蟲的lin-43和let-74是最早被發(fā)現(xiàn)的微RNA它們參與調(diào)控線蟲的發(fā)育時(shí)序， 后來將類似的RN

4、A統(tǒng)稱為微RNA微RNA具有重要的調(diào)控功能，與生物 體的階段性發(fā)育密切相關(guān)。隨著研究的深入，已發(fā)現(xiàn)微RNA在生命起源 和早期進(jìn)化、基因復(fù)雜性、疾病機(jī)理等方面的研究中具有更為深遠(yuǎn)的 意義。近年來,德國、英國、美國3個(gè)實(shí)驗(yàn)室5-7利用生物信息學(xué)、cDNA文庫 及分子克隆技術(shù) , 在不同生物體細(xì)胞中克隆到包括 lin-4 和 let-7 在內(nèi)的 約150個(gè)2125個(gè)核苷酸的非編碼小分子 RNA這些RNA具有極強(qiáng)的 調(diào)控作用 ,與生物體的階段性發(fā)育密切相關(guān) ,并意識到這是一個(gè)極為廣 闊的小分子RNA世界。2小RNA的特征截至目前，人們認(rèn)為小RNA具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：一是小RNA是長2125 個(gè)核苷酸的單

5、鏈，非編碼蛋白的短序列 RNA本身不具有開放閱讀框及 蛋白質(zhì)編碼基因的特點(diǎn)，而是由獨(dú)立的轉(zhuǎn)錄單位表達(dá)成熟的小 RNA有5 磷酸和3,羥基。二是具有高度的保守性。小 RNA在進(jìn)化過程中保持 著 謹(jǐn)慎的態(tài)度。一些小RNA的基因在進(jìn)化中呈保守的趨勢，在不同生 物間行使同一功能 ,這些基因稱為直向同源基因。三是在不同組織、不 同發(fā)育階段中，小RNA的水平有顯著差異，一些小RNA呈時(shí)間發(fā)育特異 性。四是小RNA絕大多數(shù)位于基因序列的外圍，還有一些是成簇的， 且簇生排列的基因往往協(xié)同表達(dá)。五是成熟的小 RNA由Dicer酶從折 疊的發(fā)夾狀前體約 60 個(gè)核苷酸的一條臂上切割得來。3小RNA的功能小RNA有

6、組織特異性，可能在調(diào)控基因表達(dá)及個(gè)體發(fā)育中起著重要作用， 動(dòng)物基因組中小RNA的豐富性和表達(dá)模式的多樣性，說明它們廣泛參與 基因表達(dá)調(diào)控8,還可能以多種調(diào)節(jié)途徑發(fā)揮作用 9。小RNA序列、結(jié) 構(gòu)、豐度和表達(dá)方式的多樣性使其可能作為蛋白質(zhì)編碼RNA的調(diào)節(jié)子,對基因表達(dá)、細(xì)胞周期調(diào)控及至個(gè)體發(fā)育產(chǎn)生重要影響。生物個(gè)體中 的一群小RNA可通過自身的RNA干擾機(jī)制在生命過程的各個(gè)階段關(guān)閉 或調(diào)控基因表達(dá)水平 ,從而控制細(xì)胞的多種生命活動(dòng) ,尤其在發(fā)育過程 中。4小RNA的作用機(jī)制小RNA能通過RISC以2種后轉(zhuǎn)錄的機(jī)制之一來調(diào)節(jié)基因表達(dá)。當(dāng)miRNA 進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì)中的RISC復(fù)合物，如果成熟的miRNA識別并與目的mRNA 序列高度互補(bǔ)配對，那么miRNA能使RNA在互補(bǔ)區(qū)特異斷裂，并且斷裂 位點(diǎn)與小干預(yù)RNA的相同，即在與miRNA第10、第11個(gè)殘基配對的 mRNA的核苷酸處；如果miRNA與目的mRNA的配對不是很精確，那么 miR