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miRNA的概述

MicroRNAs（miRNAs）是在真核生物中發(fā)現(xiàn)的一類內(nèi)源性的具有調(diào)控功能的非編碼RNA，其大小長約20~25個核苷酸。從發(fā)夾結(jié)構(gòu)前體加工而來，形成具有基因調(diào)控功能的成熟小分子非編碼 RNA。這個過程是由較長的初級轉(zhuǎn)錄物，經(jīng)過一系列核酸酶的剪切加工而產(chǎn)生。隨后組裝進RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合體（RNA-induced silencing complex，RISC），通過堿基互補配對的方式識別靶mRNA，能與受其調(diào)控的靶mRNA的3’非編碼區(qū)（3’-UTR）互補結(jié)合，并根據(jù)互補程度的不同指導(dǎo)沉默復(fù)合體降解靶mRNA或者阻遏靶mRNA的翻譯。

miRNA廣泛參與細胞增殖、分化、凋亡及細胞周期調(diào)控等過程。研究證明，miRNA參與各種各樣的調(diào)節(jié)途徑，包括發(fā)育、病毒防御、造血過程、器官形成、細胞增殖和凋亡、脂肪代謝等等。miRNA 與細胞的癌變及多種腫瘤的發(fā)生有著極為密切的關(guān)系，其可作為一種新的癌基因或抑癌基因參與癌癥的發(fā)生、發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移。miRNA基因通常是在核內(nèi)由RNA聚合酶II（polI）轉(zhuǎn)錄的，最初產(chǎn)物為大的具有帽子結(jié)構(gòu)（7MGpppG）和多聚腺苷酸尾巴（AAAAA）的pri-miRNA。成熟的 miRNA 是由較長的有發(fā)夾結(jié)構(gòu)的前體轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物經(jīng)Dicer 酶加工而來的。miRNA 基因存在于基因組的基因間隔區(qū)、外顯子區(qū)或者基因的內(nèi)含子當中。

miRNA前體結(jié)構(gòu).png

圖1  miRNA前體結(jié)構(gòu)

miRNA具有以下特點：

1 廣泛存在于真核生物中，是一組不編碼蛋白質(zhì)的內(nèi)源性單鏈短序列小分子RNA，它本身不具有開放閱讀框架（ORF）。通常的長度為18-25 nt，但在3’端可以有1-2 個堿基的長度變化。

2 成熟的miRNA 5’端有一磷酸基團，3’端為羥基，兩者可以和上游或下游的序列不完全配對形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)。這一特點使它與大多數(shù)寡核苷酸和功能RNA 的降解片段區(qū)別開來。

3 多數(shù)miRNA具有高度保守性、時序性和組織特異性。miRNA不僅在結(jié)構(gòu)上保守，而且在物種間具有高度的進化保守性。細胞特異性和組織特異性是miRNA表達的主要特點。

4 miRNA基因以單拷貝、多拷貝或基因簇等多種形式存在于基因組中，而且絕大部分位于基因間隔區(qū)（intergenic region，IGR）。

5 70 %的哺乳動物miRNA基因是位于TUs區(qū)。


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