microRNA在生活中都有哪些应用？
问题：microRNA有哪些应用？
最近在选修分子生物学课程，microRNA那段好厉害的样子。不知道这样的科技在生活中已经有应用了吗？ 老猫 回答：
自1993年微小RNA（microRNA，miRNA）被发现以来，它就一直是分子生物学界的热门话题。人们首次意识到，这类结构相对简单的分子，原来可以精确而有效地调控如此多的生物进程。
microRNA的作用机理。图片：Nature Reviews Drug Discovery
然而，虽然科学家们发现了很多microRNA与某些重要的生理、生化进程或者疾病直接相关，但是大部分的应用目前还停留在实验室或者初级临床的层级里。毕竟人类对于microRNA的了解还不够成熟，毕竟相关学科的研究，从零开始，至今只有20多年的历史。 microRNA的应用从目前来看，个人觉得，主要可以分为这样几个类别：
1.分子标记：通过监测细胞内的microRNA水平，来起到监测细胞器官状态、诊断疾病等作用。 2.人工microRNA（Artificial microRNA，amiRNA）：利用microRNA的骨架和作用机制，来实现对预想基因的控制。
3.基因修饰作物：通过分子生物学手段对基因组进行修饰，使得某些microRNA的水平上升或者下降，从而起到高效影响作物性状的功能。
4.MicroRNA或者microRNA拮抗剂：通过输入人造的microRNA，或者与microRNA配对的分子，来提高或者降低体内microRNA的水平，从而起到调节下游基因表达，最终实现效果。 下面我就各个方面的应有展开来讲讲：
1. 分子标记
在很多情况下，细胞、组织细胞的状态其实反映在microRNA的水平上。如果能够及时监测细胞内的microRNA水平，就可能知道细胞的状态，甚至提早预测细胞发育的下一步动向。
microRNA水平与癌症的相关性也有广泛的研究。在之前的一项研究中，研究人员发现超过半数（217中的129个）microRNA在癌细胞中的表达量是下调的。以列的罗塞塔基因制药推动了一项microRNA诊断的研究，他们采用基因芯片的手段，针对22种不同的癌症，分析了205个与原生癌症相关的microRNA以及131个与癌症远端转移相关的microRNA的表达水平，证明用microRNA分析的方法可以准确用于未知来源癌症的诊断。而日本也计划在近年内将microRNA水平监测纳入体检，为早期发现癌变提供可能性。除了癌症以外，microRNA水平对于诊断心脏病的类型、肌肉疾病与神经退行性疾病等，都有指导性意义。
在诊疗方面，microRNA技术还有不少路要走，然而在日化产品中，这一技术已经投入了实用。美国宝洁公司旗下高端护肤品牌SK-II新推出的R.N.A. Power系列利用生物信息学手段，
分析了年轻皮肤与衰老皮肤真皮中microRNA表达水平的变化，到了一系列发生变化的microRNA。从这些发生变化了的microRNA中，SK-II的科学家们选取了miR29a与miR34a作为分子标记，这两个microRNA不仅在衰老皮肤中表达量显著更高，而且miR29a与真皮的胶原蛋白水平密切相关，而miR34a则与β-连环蛋白有关。另外，他们还加入了细胞芯片miR-203作为表皮状态的分子标记，此前有研究表明，这个microRNA的表达水平与表皮干细胞的活性相关。利用这三个稳定的分子标记，SK-II从一系列产物中筛选出了R.N.A. × Pitera复合成分，这种复合产物不仅在分子水平上完成了对microRNA的调节，促进真皮层产生更多蛋白质，并且在临床试验中达到了预期的效果，能够有效地起到抗老化、增强皮肤弹性、减轻细纹等一系列效果。
R.N.A. Power的作用原理。图片：SK-II
2. 人工microRNA
microRNA是一种高效而精确的调控机制，与类似的利用siRNA的RNAi机制相比，microRNA只使用单一的序列，因此特异性更高，但是microRNA在核心区域允许一两个错配，因此又具有一定的宽容性。根据这些特性，经过合理设计的amiRNA可以漂亮地沉默掉一整个家族的不同蛋白，省时省力。而且microRNA功能的稳定性更高，不像siRNA那样有得时候不可琢磨，因此作为一种分子生物学工具颇受欢迎。
具体工作时，研究人员会将设计好的，想要沉默的序列安装在microRNA的骨架中，然后将这个序列转入目的细胞就可以了，操作相当简单，和普通的基因修饰操作无异。当然，amiRNA的设计比普通的hairpin RNA（利用siRNA机制沉默特定基因的一种方式）设计起来更麻烦，局限条件也更多一些。
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