近年来，微小RNA在生物学研究中受到越来越多的关注。微小RNA作为一种非编码小分子RNA，可以通过在基因表达水平上的调控影响生物的生长、发育和代谢等方面，形成了复杂的基因表达调控网络。而生物体内微小RNA对基因表达的调控机制则是最近十年来生物学界研究的一个热点。
一、 微小RNA的类别与结构
微小RNA是生物体内长度为21～25个核苷酸的小分子RNA，主要包括三种类型：siRNA、miRNA和piRNA。其中，siRNA是由外源的dsRNA经dicer酶裁剪后形成的；miRNA是在细胞内由pri-miRNA到pre-miRNA再到具有双链结构的miRNA前体RNA裁剪而成的；而piRNA则是由生殖系统中细胞质内的非固定外显子长非编码基因产生的。 从结构上看，微小RNA可以分为单链和双链两种。其中，双链的siRNA是由两条相互互补的RNA链缠绕而成；而miRNA和piRNA，则是由单核苷酸链自身内部发生互补配对而形成的双链结构。在双链结构的miRNA前体RNA、siRNA和piRNA中，只有一条链被选择处理成最终形态的小分子RNA。
二、微小RNA对基因表达的调控方式
微小RNA调控基因表达的主要方式有两种：一种是通过剪接或直接降解目标mRNA；另一种是通过抑制翻译过程使mRNA失去翻译活性，从而影响目标蛋白的表达水平。 1. 降解或剪接目标mRNA
在降解或剪接目标mRNA模式中，通过以下两种方式实现微小RNA对目标mRNA的降解或剪接：
（1）AGO蛋白介导的RNA依赖性RNA酶活性（slicer）：
在siRNA作用于靶基因mRNA时，siRNA与RISC（RNA-Induced Silencing Complex，RNA介导的沉默复合物）结合，并由RISC中的AGO蛋白介导，siRNA中的任一链寻与靶基因mRNA互补的区域。一旦到互补区域，AGO蛋白的slicer活性将靶mRNA分解，以达到siRNA的抑制作用。
（2）miRNA对靶基因mRNA的切割和剪接：
miRNA与RISC结合，当miRNA序列与目标mRNA上的3'UTR形成互补序列时，RISC复合物中的AGO蛋白以slicer活性切割mRNA。但是在其他情况下，它仅会与mRNA稳定复合，并与mRNA上的蛋白质互作，从而导致mRNA的降解。
2. 抑制目标蛋白的翻译
miRNA还可以通过抑制靶基因mRNA翻译来调控基因表达。在这种模式下，miRNA-RISC复合物将与目标mRNA结合，降低mRNA的翻译效率；这种方式在多种生物体内都被发现，但它的确切机制目前尚不清楚。
三、微小RNA对基因表达的生理意义
微小RNA调控基因表达在生理意义上具有非常重要的作用。无论是在单细胞或多细胞生物中，微小RNA都发挥着上述两种方式的功能，从而形成复杂的基因表达调控网络。下面分别从基因表达谱的核心调控和生命过程的调控两个方面来介绍微小RNA在生理各方面的意义。
1.基因表达谱的核心调控
当异质核糖体RNA（heterogeneous nuclear ribonucleoprotein RNA，hnRNA）经pRS进入到细胞质，转录后生成的mRNA分子需要经过一系列与剪接、剪切和修饰等有关的事件，最终得到成熟mRNA，成熟mRNA通过核糖体结合并翻译生成蛋白质。在这个过程中，微小RNA通过紧密的相互作用与RNA剪接复合物、长非编码RNA和AU丰富RNA相互作用，从而在基因表达谱的核心调控上发挥着核心作用。
mirna靶基因分析2. 细胞生命过程的调控
细胞的生命过程包括细胞增殖、细胞分化、细胞死亡等。在这些过程中，微小RNA调控基因表达可以产生不同的生理效应。在细胞增殖和癌症发生过程中，miRNA的上调会抑制促进细胞生长和抑制细胞凋亡的基因表达。而在细胞分化中，miRNA则会抑制前体RNA的剪接，促进具有保持分化性的isoform的产生。此外，微小RNA在细胞死亡过程中也发挥着重要的作用，当细胞处于凋亡阶段时，miRNA能够对靶基因进行剪接或直接降解，然后对mRNA进行翻译，从而实现对细胞死亡的控制。
总的来说，微小RNA对基因表达的调控在生物学研究中具有重要的意义。它在基因表达谱的核心调控、细胞增殖与分化、细胞死亡等许多生命过程中发挥着重要的作用。未来的研
究还需要进一步揭示微小RNA在细胞和生物整体中的深层调控机制。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议