miRNA
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MicroRNA(miRNA)是近几年在真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的码RNA,其大小长约20~25个核苷酸(nucleotides,nt),主要发挥基因转录后水平调控作用。
作为重要的调节分子,miRNA参与生命过程中一系列的重要进程,包育过程,病毒防御、造血过程、器官形成、细胞增殖和凋亡、脂肪代谢、肿瘤发生。
从第一个miRNA的发现至今,短短十余年的时间,有关miRNA的研究突飞猛进。
目前,miRNA数据库中成熟miRNAs的数量已达4000多条。
虽然每一种生物体中NAs的总数难以确定,但是据估计,miRNAs的数量约为生物体中编码基因数量的1%,因此已验证的(1)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(ORF,Open Reading Frame)。
(2)miRNA的前体常形成分子内茎环结构,而且含有大量的U/G碱基对,经过核酸酶的加工形成成熟的miRNA。
miRNA的前体大小在动植物中差别较大:动物miRNA前体大约长60~80nt,而植物miRNA前体长度变化很大,一般从几十到几百nt。
(3)miRNA常常来自于前体的一条臂,5′端或3′端;但有些前体的两条臂均可被加工为成熟的miRNA 。
(4)成熟的miRNA长约18~28nt,5′端有一个磷酸基团且多为尿嘧啶核苷酸,3′端为羟基,这是它与大多数寡核苷酸和功能RNA降解片段的区分标志。
(5)miRNAs具有高度的保守性。
植物miRNA的功能miRNA的正常表达是植物正常生长发育所必需的。
人们通过改变植物体中miRNA的表达量,或者通过改变miRNA中的核苷酸以降低其与靶mRNA的碱基配对程度,或者通过转基因手段改变植物中靶mRNA的序列使其具有抗miRNA降解的能力,来研究miRNA对靶标基因的调控作用。
大多数的miRNA通过调控转录因子的表达来调节植物的发育过程,目前发现植物miRNA靶标中的50%左右是一些转录调控因子。
mirna作用原理miRNA,即microRNA,是一类非编码RNA分子,其作用原理主要是通过靶向特定的mRNA,从而调控基因表达。
miRNA在细胞内起着重要的调控作用,参与多种生物学过程,包括细胞增殖、分化、凋亡等。
miRNA的作用原理可以分为两个主要步骤:miRNA的合成和miRNA的靶向调控。
首先,miRNA在细胞内经过一系列的转录和加工过程,最终形成成熟的miRNA分子。
在这个过程中,miRNA会与蛋白质形成合成复合物,保护miRNA免受降解。
成熟的miRNA 分子会结合到RISC(RNA-induced silencing complex)中,形成miRNA-RISC复合物。
接着,miRNA-RISC复合物会通过碱基互补的方式与靶向的mRNA 结合。
一旦miRNA与mRNA结合,会导致mRNA的翻译受到抑制或降解,从而影响基因的表达。
miRNA-RISC复合物可以通过多种方式调控靶向mRNA的命运,例如促使mRNA的降解、阻碍mRNA 的翻译或诱导mRNA的解旋。
miRNA的靶向调控是高度特异的,一条miRNA可以同时调控多个靶向基因,而一个基因也可以受到多条miRNA的调控。
这种复杂的调控网络使miRNA在细胞内起着重要的调控作用,维持基因表达的平衡。
miRNA的作用原理在许多生物学过程中都起着重要的作用。
例如,在细胞增殖中,miRNA可以调控细胞周期的进程,控制细胞的增殖速率。
在细胞凋亡中,miRNA也可以参与调控凋亡相关基因的表达,影响细胞的生存与死亡。
此外,miRNA还可以调控细胞分化、代谢等多个方面的生物学过程。
最近的研究表明,miRNA在许多疾病的发生发展中也发挥着重要的作用。
例如,在肿瘤的发生中,miRNA的异常表达可以影响肿瘤相关基因的表达,促进或抑制肿瘤的生长。
因此,miRNA的作用原理不仅在基础生物学研究中具有重要意义,也在疾病治疗和诊断中具有潜在的应用前景。
总的来说,miRNA作为一类重要的非编码RNA分子,通过靶向调控mRNA的表达,参与调控细胞内的基因表达。