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MiRNA的特征与功能【摘要】：在小分子RNA中发现了一类与基因表达调节密切相关的分子一微RNA(miRNA)。
miRNA 是一类真核生物内源性小分子单链RNA，长度通常为21—22个核苷酸，能够通过与靶mRNA特异性的碱基配对引起靶mRNA的降解或者抑制其翻译，从而对基因进行转录后表达的调控。
由此来控制生物细胞的生长，发育，凋亡，增殖等生理活动。
【关键词】：微RNA miRNA mRNA 转录翻译lin let。
微RNA(microRNA，miRNA)是新近发现的一类小分子RNA，是继小干扰RNA(small interfering RNA，siRNA)之后新的研究热点之一，2002年被美国著名杂志《科学》评为十大科技突破的第一名。
小RNA分子是非编码的RNA分子(noncoding RNA，ncRNA)，其控制着真核细胞的许多功能，影响基因表达、细胞周期和个体发育等多种行为[1]。
小RNA主要包括微RNA(microRNA，miRNA)和小干扰RNA(short interfering RNA，siRNA)两类[2]。
其中miRNA 成为继siRNA之后新的研究热点之一。
miRNA是一类长度很短的非编码调控单链小分子RNA，长度约2l～22个核苷酸(少数小于20个核苷酸)，能够通过与靶mRNA特异性的碱基配对引起靶mRNA的降解或者抑制其翻译，从而对基因进行转录后表达的调控[3]。
miRNA由一段具有发夹环结构的长度为70—80个核苷酸的miRNA前体(pre．miRNA)剪切后生成。
它通过与其目标mRNA 分子的3’端非编码区域(3'-untranslated region，3'UTR)互补导致该mRNA分子的翻译受到抑制[4]。
miRNA不直接参与基因的翻译和表达，而是具有调节其他基因表达的活性，从而参与生物体的生理活动，作为生命活动的重要调节因子存在。
尽管作为真核细胞中普遍存在的调控每个细胞约1000-60000个分子%。
什么是miRNAMicroRNAs （miRNAs）是一种大小约21—23个碱基的单链小分子RNA，是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，不同于siRNA（双链）但是和siRNA密切相关。
据推测，这些非编码小分子RNA（miRNAs）参与调控基因表达，但其机制区别于siRNA介导的mRNA降解。
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miRNAs。
miRNA的特征已经被鉴定的miRNAs据推测大都是由具有发夹结构、约70个碱基大小形成发夹结构的单链RNA前体经过Dicer酶加工后生成的，有5’端磷酸基和3’羟基，大小约21—25nt的小分子RNA片断，定位于RNA前体的3’端或者5’端。
最近3个研究小组分别从线虫、果蝇和Hela细胞中鉴定的100个新miRNAs中，有15%跨越线虫、果蝇和哺乳动物基因组具有高度的保守性（只有有1—2个碱基的区别），Lau 和Bartel 实验室的同事更加认为：所有的miRNAs可能在其他物种中具有直向同源物（Ortholog，指那些起源于同一祖先，在不同生物体中行使同一功能的基因群就可比作为一个门类，这些类似的基因被称为“直向同源物”）。
Bantam 最早被认为是果蝇中参与细胞增殖的一个基因位点。
已知几个包含增强子的转座子插入跨越这个位点的一段12.3kb区域会导致果蝇的眼和翅重复生长，而由转座子介导的一段跨越该位点的23kb片断缺失则导致突变果蝇个体小于野生型果蝇。
Cohen和同事用一段3.85kb的片断导入21kb片断缺失的果蝇中使其恢复原来的大小。
但是奇怪的是表达这个3.85kb片断中的EST却没有同样的效果。
Cohen将这个片断和疟蚊Anopheles gambiae的同源序列进行比较，发现一段90bp的高度保守区，经过RNA folding program （mfold）发现这个保守序列可以形成发夹结构，使得这个区段很象是一个miRNA的前体。
microrna生物学特征
MicroRNA（miRNA）是一组短小的、不编码蛋白质的RNA家族，广泛存在于真核生物中。
其生物学特征主要包括以下几个方面：
1. 长度短：一般含20\~24个碱基，在3'端有1\~2个碱基的差异。
2. 特异性：成熟的microRNA在5'端和3'端具有特殊结构，便于区分。
3. 同源性：均来自前体的一条臂。
4. 广泛性：在自然界广泛存在，从低等生物到人类都有其存在的痕迹。
5. 保守性：高度保守性，时序表达特异性和组织表达特异性，以及miRNA 独有的特征。
6. 功能特性：可以跟RISC结合，促进靶基因mRNA降解，或抑制其蛋白翻译，从而发挥其生物学作用。
更多信息可查阅关于miRNA的学术文献获取。
读书破万卷下笔如有神miRNA、lncRNA、circRNA的基础知识详解miRNA1、背景介绍小分子DNA(miRNA)是一类存在于动植物体内、大小为2l一25 nt的内源性非编码单链小分子RNA，对生物体转录后的基因表达调控起关键作用。
1993年，首次在秀丽隐杆线虫中发现miRNA zBt_4；7年后，在果蝇中发现第2个IIliRNA如t 一7。
在进化中的保守性分析使科学家惊异地发现miRNA如卜7的形成至少需要有Dmsha，DGCR8(Pasha)、Dicer等2种RNA酶(RNaseⅢ)的参与。
Dmsha，DGCR8定位于细胞核内，它能剪切miRNA前体转录物(研一miRNA)，从而释放出具有发夹结构、大小为70 nt左右的pre—miRNA，后者在转运受体Exportin一5(Exp5)的作用下被转运至细胞质，然后被胞质中的另一种RNase Ⅲ蛋白Dicer剪切，最终被船工成成熟的miRNA。
动物的miRNA位于前体mRNA的内含子中，这种安排将使mRNA基因和内含子中miRNA共同转录。
近年来，发现和鉴定的miRNAs越来越多，但植物miRNAs仅占很小一部分，且主要集中于拟南芥和水稻等少数模式植物中，植物miRNA的靶基因大多编码转录因子，与植物的生长、发育密切相关；而在动物和人中发现大量miR—NA，已证实在动物的生长、发育和疾病发生等过程中起重要作用。
2、miRNA的生物功能真核生物miRNA在调节植物对环境胁迫如干旱、盐害和养分的胁迫反应等方面起着重要的作用。
成熟的miRNA先与一种称为RNA诱导沉默复合体(RNA—indlIced silencing complex，R1SC)的复合物结合，再特异性地与目标mRNA结合，引起靶mRNA的降解。
由于植物miRNA与其靶mRNA具有很高的碱基互补性，因而植物miRNA的作用方式可能更像小分子RNA干涉(smallinte如而ng RNA，siRNA).与植物相反，在动物细胞中大多数miRNA与其靶mRNA并不完全互补，miRNA则通过与对应mRNA的3'端非翻译区(3'UTR)结合阻止转录后的翻译，从而起到调节基因表达的作用。
概念：microRNAs（miRNAs）是一种小的，类似于siRNA的分子，由高等真核生物基因组编码，miRNA通过和靶基因mRNA碱基配对引导沉默复合体（RISC）降解mRNA或阻碍其翻译。
miRNAs在物种进化中相当保守，在植物、动物和真菌中发现的miRNAs只在特定的组织和发育阶段表达，miRNA组织特异性和时序性，决定组织和细胞的功能特异性，表明miRNA在细胞生长和发育过程的调节过程中起多种作用。
miRNA 的特点:广泛存在于真核生物中, 是一组不编码蛋白质的短序列RNA , 它本身不具有开放阅读框架(ORF) ;通常的长度为20～24 nt , 但在3′端可以有1～2 个碱基的长度变化;成熟的miRNA 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；多数miRNA 还具有高度保守性、时序性和组织特异性。
miRNA的产生和作用机理miRNA基因通常是在核内由RNA聚合酶II(polII)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。
pri-miRNA在核酸酶Drosha和其辅助因子Pasha的作用下被处理成70个核苷酸组成的pre-miRNA。
RAN–GTP和exportin 5将pre-miRNA输送到细胞质中。
随后，另一个核酸酶Dicer将其剪切产生约为22个核苷酸长度的miRNA:miRNA双链。
这种双链很快被引导进入沉默复合体(RISC)复合体中，其中一条成熟的单链miRNA保留在这一复合体中。
成熟的miRNA结合到与其互补的mRNA的位点通过碱基配对调控基因表达。
与靶mRNA不完全互补的miRNA在蛋白质翻译水平上抑制其表达（哺乳动物中比较普遍）。
然而，最近也有证据表明，这些miRNA也有可能影响mRNA的稳定性。
使用这种机制的miRNA结合位点通常在mRNA的3’端非编码区。
