microRNA在白血病及肿瘤中的研究进展

MicroRNA在肿瘤及白血病中的研究进展RNA的种类及主要功能种类作用核糖体RNAsRibosomalRNAs,rRNAstranslation翻译作用转运RNAsTransferRNAs,tRNAsTranslation翻译作用信使RNAsMessengerRNAs,mRNAsproteintemplate蛋白模板非编码RNAsNoncodingRNAs,ncRNAsvarioustypesandfunctions不同的种类和功能NON-CODINGRNA:FORMERLYKNOWNAS“JUNK”RNATranscriptsProtein-codingmRNANon-codingRNATranscriptsRegulatoryRNAmiRNAsiRNAAnti-senseRNAsnoRNAsHousekeepingRNAstRNArRNAsnRNAtmRNAsRnasePRNAsvRNAsgRNAsMRPRNAsSRPRNAsTelomeraseRNATranscription/chromatinstructureregulatorsTranscriptionalregulatorsProteinfunctionmodulatorsRNA/Proteinlocalizationregulatorsnon-codingRNA非编码RNA(20-20000nt)RNAmRNAsmallnon-codingRNA(miRNA)小非编码RNA(20-500nt)longnon-codingRNA(lncRNA)长非编码RNA(>500-20000nt)MiRNA定义：

微小RNA(microRNA,miRNA)是一种长度约为22-28nt的非编码小分子RNA，miRNA通过与靶mRNA3’UTR(UntranslatedRegions,即非翻译区，是mRNA分子两端的非编码片段)完全或不完全的互补结合，导致靶mRNA降解或翻译抑制，从而调控靶基因的表达，影响细胞增殖、分化和凋亡。它们通过miRNA介导的特异性的基因沉默导致靶mRNA降解及抑制蛋白质的合成调控转录后基因表达水平。miRNA对细胞的增殖、分化和凋亡有重要的调节作用。MiRNA特征：MicroRNA是一种长度约为21nt的单链非编码小分子RNA。在进化过程中高度保守。其通过与靶基因序列的3’UTR区特异性结合，诱导靶mRNA降解或阻遏其翻译。MiRNA预计调控超过60%的蛋白编码基因并且参与近乎所有已知的细胞进程。miRNAs的发现1993年，miRNA由哈佛大学VictorAmbros和GaryRuvkun首次发现

(lin-4)2000年，第二个miRNALet-7

在由哈佛大学博士后FrankSlack发现(Ruvkun

lab)VictorAmbrosGaryRuvkunmiRNA的研究思路表达谱分析生物信息学分析miRNA表达调控miRNA研究mRNA作用机理信号通路探讨表观遗传学miRNA功能研究过表达试验抑制表达试验靶标确证miRNA的研究方法1.miRNA芯片技术

将目前已经克隆的miRNA或潜在miRNA制备成探针固定在尼龙膜或其它固相支持物上，然后与不同组别的总RNA或细胞器RNA杂交，通过信号的强弱比较探讨miRNA的表达状况。该方法类似于基因芯片技术，具有高通量、快速等优点，是目前疾病相关miRNA筛选常用的一种技术。qRT-PCRNorthernBlot原位杂交技术等RNA-seqmiRNA芯片是目前筛选和研究miRNA调控的高通量手段RNA-seq是另一种高通量研究方法RNA-Seq:arevolutionarytoolforTranscriptomics，Nature,2009,10:57有些miRNA具有类似抑癌基因功能，通过转录后负性调控致瘤性靶基因的表达而发挥生物学功能；有些miRNA具有类似癌基因的作用，通过下调抑瘤性靶基因的表达而发挥功能。恶性肿瘤的microRNA结构与表达异常

恶性肿瘤相关性microRNA如果组织中某种或某些miRNA的表达失常，细胞内许多起重要作用的瘤基因或抑瘤基因就会受到异常调控而表达失常，从而导致肿瘤的发生。有些miRNA具有类似抑癌基因功能，通过转录后负性调控致瘤性靶基因的表达而发挥生物学功能；有些miRNA具有类似癌基因的作用，通过下调抑瘤性靶基因的表达而发挥功能。恶性肿瘤的microRNA结构与表达异常

恶性肿瘤相关性microRNA如果组织中某种或某些miRNA的表达失常，细胞内许多起重要作用的瘤基因或抑瘤基因就会受到异常调控而表达失常，从而导致肿瘤的发生。原癌基因与抑癌基因原癌基因（proto-oncogene）

癌基因(oncogene)Myc抑癌基因(cancersuppressorgene)p53miR-21

（1）miR-21在乳腺癌、肝癌、脑瘤等多种恶性肿瘤中表达显著上调，并与乳腺癌等肿瘤的恶性分级呈正相关；（2）miR-21可能通过抑制其靶基因TPM1(tropomyosin1)的表达而促进胶质瘤细胞的增殖。（3）miR-21通过负调控抑癌基因PTEN的表达，促进肝癌细胞的增殖和侵袭能力。（4）通过抑制PCD4(programmedcelldeath4)mRNA的翻译效率，抑制MCF-7的增殖。（一）致瘤性microRNA（onco-miRNA）

在microRNA(miRNA)家族中，有些miRNA具有类似癌基因功能，与肿瘤发生呈正相关，这部分miRNA称为致瘤性miRNA（onco-miRNA），其过表达或持续活化将直接导致肿瘤的发生发展。

let-7家族(1)Let-7是2000年由Reinhart等在线虫中发现的一种具有转录后调节作用的miRNA，通过转录后调节lin-47和lin-51的表达而控制线虫向成虫的转变。(2)Ras是Let-7的直接靶基因，受到let-7家族的负性调控。Ras是一个膜相关的GTPase信号蛋白，具有调节细胞生长、分化的功能，是一个重要的瘤基因。(3)在肺癌、乳腺癌、子宫癌等恶性肿瘤中，let-7家族与这些肿瘤有关的脆性位点密切相关，在肺癌中其表达下调，是一个与肺癌预后负相关的抑癌基因。（