小RNA的研究进展(一)

1、小RNA的研究进展(一)摘要概述了小RNA的发现过程，介绍了小RNA的特征、功能、作用机制， 并对其研究进行展望，以期为小RNA的研究提供参考。关键词小RNA发现;特征;功能;作用机制 AbstractThediscoveryofsmallRNAwasexpounded,thecharacteristics,functio nandmechanismofactionwereintroduced,andtheprospectoftheresearchwa smadeforthesmallRNAstudy.KeywordssmalIRNA小 RNA是一类新发现的长度为 2125个核苷酸的小 分子R

2、NA它普遍存在于多细胞生物中，占整个基因组基因总数的 2%左 右。小RNA是最为重要的调控RNA分子，它可直接调控某些基因的开关， 从而控制细胞的生长发育，并决定细胞分化的组织类型。根据小RNA的 生 长 、 结 构 和 功 能 大 约 可 分 为 3 类 : 小 干 涉 RNA(smaIIinteferingRNA,siRNA)微 RNA(microRNAs,miRNAS和其他小 RNA小RNA在生物进化过程中高度保守，并已被证实参与和调控包括 时序发育、细胞凋亡、神经元发育、激素分泌等在内的多种生理过程 1。小RNA自1998年被发现以来，至今已有飞速的开展，目前在种类、 特征、分子机制等

3、方面的研究都有了突破性的进展 ,研究前景十分广阔。1小RNA的发现1998年,生物学家发现，在果蝇和其他真核生物中导入外源双链RNA分子，可以使内源基因相应序列基因的 mRNA降解从而引发同源基因转录 后基因沉默，这种基因表达的抑制作用称为 RNA干扰。小干预RNA在RNA干扰途径的中间产生，最终可导致靶mRNA降解产生RNA干扰作用 2。miRNAs 是 siRNA(smallinteferingRNA之后发现的一种调节 mRNA稳定 的RNA。多数微RNA具有高度保守性、时序性和组织特异性。线虫的lin-43和let-74是最早被发现的微RNA它们参与调控线虫的发育时序， 后来将类似的RN

4、A统称为微RNA微RNA具有重要的调控功能，与生物 体的阶段性发育密切相关。随着研究的深入，已发现微RNA在生命起源 和早期进化、基因复杂性、疾病机理等方面的研究中具有更为深远的 意义。近年来,德国、英国、美国3个实验室5-7利用生物信息学、cDNA文库 及分子克隆技术 , 在不同生物体细胞中克隆到包括 lin-4 和 let-7 在内的 约150个2125个核苷酸的非编码小分子 RNA这些RNA具有极强的 调控作用 ,与生物体的阶段性发育密切相关 ,并意识到这是一个极为广 阔的小分子RNA世界。2小RNA的特征截至目前，人们认为小RNA具有以下几个特点：一是小RNA是长2125 个核苷酸的单

5、链，非编码蛋白的短序列 RNA本身不具有开放阅读框及 蛋白质编码基因的特点，而是由独立的转录单位表达成熟的小 RNA有5 磷酸和3,羟基。二是具有高度的保守性。小 RNA在进化过程中保持 着 谨慎的态度。一些小RNA的基因在进化中呈保守的趋势，在不同生 物间行使同一功能 ,这些基因称为直向同源基因。三是在不同组织、不 同发育阶段中，小RNA的水平有显著差异，一些小RNA呈时间发育特异 性。四是小RNA绝大多数位于基因序列的外围，还有一些是成簇的， 且簇生排列的基因往往协同表达。五是成熟的小 RNA由Dicer酶从折 叠的发夹状前体约 60 个核苷酸的一条臂上切割得来。3小RNA的功能小RNA有

6、组织特异性，可能在调控基因表达及个体发育中起着重要作用， 动物基因组中小RNA的丰富性和表达模式的多样性，说明它们广泛参与 基因表达调控8,还可能以多种调节途径发挥作用 9。小RNA序列、结 构、丰度和表达方式的多样性使其可能作为蛋白质编码RNA的调节子,对基因表达、细胞周期调控及至个体发育产生重要影响。生物个体中 的一群小RNA可通过自身的RNA干扰机制在生命过程的各个阶段关闭 或调控基因表达水平 ,从而控制细胞的多种生命活动 ,尤其在发育过程 中。4小RNA的作用机制小RNA能通过RISC以2种后转录的机制之一来调节基因表达。当miRNA 进入到细胞质中的RISC复合物，如果成熟的miRNA识别并与目的mRNA 序列高度互补配对，那么miRNA能使RNA在互补区特异断裂，并且断裂 位点与小干预RNA的相同，即在与miRNA第10、第11个残基配对的 mRNA的核苷酸处；如果miRNA与目的mRNA的配对不是很精确，那么 miR