真核生物中的微小RNA及其功能研究进展

真核生物中存在两种主要的非编码RNA(non-coding RNA),在真核生物中发挥重要作用。一类为微小RNA(microRNA,miRNA),另一为小干扰RNA(siRNA)。miRNA大小为19～25nt,在体内与蛋白质形成核糖核蛋白复合体(miRNP),在真核基因的表达调控,生长发育中起重要作用。siRNA在RNA干扰(RNA地 interference,RNAi)途径中起定位特异mRNA的作用。miRNA与siRNA有联系也有区别。miRNA在真核生物中的调控机制具有保守性。     

siRNA与miRNA在生物体基因调控中沉默机制的比较

siRNA和miRNA的沉默机制是生物基因调控的重要手段之一.小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)是RNA干扰的引发物,激发与之互补的目标mRNA沉默.非编码RNA中的微小RNA(microRNA,miRNA),能够识别特定的目标mRNA,通过与mRNAs的3'非翻译区结合,影响该目标蛋白的翻译水平.siRNA和miRNA的基因调控机制对生物学研究及疾病的病因和治疗等有直接影响.本文主要对siRNAs和miRNAs的生物起源及沉默机制进行比较性论述:提出Dicers酶蛋白、Ago蛋白以及20 nt～25 nt的双链RNAs的3类大分子是RNA沉默的特征结构,并进行了说明性论述;总结性叙述了siRNA和miRNA的2类小分子经典沉默机制,并提出其异同点.最后,本文根据近期研究进展,对siRNA和miRNA的生物起源及沉默机制提出了新的疑问.     

小RNA家族的新成员—piRNA

microRNA (miRNA)和small interfering RNA(siRNA)在真核生物生命活动的基本过程中发挥着重要的调节作用。随着对siRNA和miRNA研究的不断深入, 最近科学家在研究大鼠雄性精子时发现哺乳动物睾丸内存在另一种新型的小RNA分子, 该分子在精子发生过程中起着重要的生理调节作用, 该种小分子RNA被命名为piRNA, 在功能、分布和分子特征等方面piRNA较miRNA和siRNA存在着显著的不同, 对piRNA深入研究有望揭示出机体内在的基因表达调节机制。     

脊椎动物病毒与微RNA

抗病毒作用是RNA干扰(RNAi)在植物及低等动物中的一个重要功能。一方面,宿主细胞编码并表达短干扰RNA(siRNA),对入侵细胞的病毒产生抑制作用;另一方面,病毒编码并表达特定的RNA或蛋白质,以对抗宿主细胞的RNAi。在部分脊椎动物病毒中已经发现多种由病毒编码的微RNA(miRNA),它们对病毒及细胞基因的表达有重要的调节作用。同时,某些细胞miRNA也可影响脊椎动物病毒的复制。然而,RNAi在脊椎动物细胞中是否具有广谱抗病毒活性、脊椎动物病毒又是否普遍编码miRNA及普遍具备拮抗RNAi的机制?目前尚无定论,有待于进一步的研究加以阐明。     

小RNA分子与精子发生调控

近来研究发现小RNA(small RNAs)可作为转录后及翻译水平上基因表达调节的重要调节因子,利用小RNA来阐明调节精子发生的分子机制取得了显著进展。这些小RNA主要分为3类,即小干扰RNA(siRNA)、微小RNA(miRNA)以及与piwi蛋白相互作用的RNA(piRNA)。在减数分裂和精子发生过程中,小RNA具有多种生物学功能,如利用siRNA体外转染或体内注射来敲低特定基因从而研究该基因在精子发生过程中的作用;miRNA可能参与精子发生中有丝、减数及后减数分裂阶段的基因表达调节;piRNA主要参与调节雄性生殖细胞减数及后减数分裂的过程,在精子发生中起抑制反转录转座子(retrotransposons)的作用。文章对小RNAs合成、作用机制、功能及展望等最新进展进行了综述。     

植物中的一种内源小RNA——ta-siRNA

随着对miRNA和siRNA研究的逐步深入,越来越多的新型小RNA被科学家们所认识和了解。内源ta-siRNA是新近在植物中发现的依赖于miRNA、长度为21个碱基的小RNA,对植物的生长发育过程具有重要的表达调控功能。ta-siRNA的产生需要miRNA的剪切引发,之后通过siRNA途径形成,但产生的ta-siRNA生物学功能上不同于其他siRNA,其作用机制类似于miRNA。文章通过综述ta-siRNA的一些研究进展,对ta-siRNA的形成机制和功能进行简单介绍。     

siRNA与miRNA在生物基因调控中的沉默机制比较

siRNA和miRNA的沉默机制是生物基因调控的重要手段之一. 小干扰RNA（small interfering RNA,siRNA）是RNA干扰的引发物,激发与之互补的目标mRNA沉默. 非编码RNA中的微小RNA（microRNA,miRNA）,能够识别特定的目标mRNA,通过与mRNAs的3′ 非翻译区结合,影响该目标蛋白的翻译水平. siRNA和miRNA的基因调控机制对生物学研究及疾病的病因和治疗等有直接影响. 本文主要对siRNAs和miRNAs的生物起源及沉默机制进行比较性论述：提出Dicers酶蛋白、Ago蛋白以及20 nt~25 nt的双链RNAs的 3类大分子是RNA沉默的特征结构,并进行了说明性论述|总结性叙述了siRNA和miRNA的2类小分子经典沉默机制,并提出其异同点. 最后,本文根据近期研究进展,对siRNA和miRNA的生物起源及沉默机制提出了新的疑问.     

干扰小RNA与微RNA

干扰小RNA（small interfering RNA;siRNA）和微RNA（microRNA;miRNA）是两种序列特异性地转录后基因表达的调节因子,它们的相关性密切,既具有相似性,又具有差异性。该文主要介绍这两种小RNA分子的产生、作用机制,以及两者之间的联系与区别。     

LncRNA-miRNA轴在结直肠癌进展和治疗抗性中的作用

表观遗传因素是生物学和病理机制的关键调节因子,它们可以与不同的分子通路相互作用。长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)作为表观遗传因子通过靶向调控微小RNA(microRNA,miRNA)及相关信号通路,在结直肠癌(colorectal cancer,CRC)中发挥促癌或抑癌作用。因此,根据特定的lncRNA/miRNA相互作用,明确lncRNA-miRNA轴对于CRC的诊断、预后及精准靶向策略具有重要价值。本文就lnc RNA-mi RNA轴在CRC增殖、迁移、侵袭和治疗抗性中的作用及机制进行总结与讨论。     

piRNA的生物学功能

非编码小RNA（non-coding RNA, ncRNA）主要有siRNA（small interfering RNA）、miRNA(microRNA)和piRNA (piwi-interacting RNA)三类,其中piRNA是近年来新发现的一类小RNA分子,特异性地同Argonuat蛋白家族中的Piwi亚家族蛋白结合,主要在生殖细胞系中表达,对维持生殖系DNA完整、抑制转座子转录、抑制翻译、参与异染色质的形成、执行表观遗传调控和生殖细胞发生等均有重要作用．piRNA基因几乎遍布于整个基因组,但呈高度不连续性分布,大部分定位于20～90 kb的染色体基因簇上．与来自于双链RNA的siRNA和发卡结构miRNA不同之处是piRNA来自长单链RNA前体,或者是两股非重叠的反向转录前体,其生成与Dicer无关．作为调节RNA（riboregulator）,piRNA和miRNA可能在动物起源早期就已经出现了,帮助生命进入了一个多细胞动物的时代,产生了今天的生物体复杂性和多样性．piRNA成为ncRNA的研究热点,进展飞快,有很多综述及时介绍piRNA的研究进展,本文结合siRNA、miRNA的特点介绍了关于piRNA的形成机制和作用的最新研究成果．     

miRNA，siRNA，saRNA与基因表达调控

近年来的研究发现,生物体内存在着大量的非编码RNA（non．codingRNAs,ncRNA）,它们在染色质修饰、基因转录、RNA剪接和mRNA翻译等多种水平上参与了基因表达的调控。ncRNA中的小分子RNA如miRNA能够识别特定的目标mRNA,通过与mRNAs3’非翻译区结合,影响mRNA转录及蛋白质翻译;siRNA是RNA干扰的引发物,能够导致与dsRNA同源的mRNA降解,进而抑制相应基因表达;saRNA是目前最新发现的一种靶向目的基因启动子区的在转录水平激活目的基因表达的dsRNA。miRNA、siRNA和saRNA在生成机制、作用途径等方面关系密切,既区别又相互联系,小分子RNA的研究将是今后分子生物学的研究热点之一。     

微RNA抑制物:竞争性内源RNA和人工miRNA吸附物

microRNA(miRNA)是一类细胞内源性的小片段非编码RNA家族,通过与靶基因3′非翻译区(3′untranslated region,3′UTR)结合,对基因表达进行转录后水平的负性调控,参与多种生理和病理学过程。对细胞内成熟体miRNA的功能抑制机制之一是抑制物与miRNA互补结合,从而阻止其与靶基因的结合。这类抑制物主要包括细胞内天然存在的竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ce RNA),以及人工合成或载体表达的外源性miRNA吸附物。本文分别对这两种机制的作用方式进行综述,并对二者的相似点和不同点进行总结。     

人工 microRNA 技术研究进展

RNA干扰（RNAi）是由双链RNA触发的在mRNA水平进行的特异靶序列的基因沉默现象,广泛存在于动物、植物和病毒中,主要包括小干扰RNA（siRNA）及微小RNA（miRNA）两种作用途径。人工miRNA（amiRNA）是将天然miRNA的成熟序列替换成人工设计的靶向其他感兴趣基因的反义序列,通过天然miRNA的生成和作用途径达到RNAi的效果,具有干扰效果明显、作用迅速、毒性低等优点,拥有广阔的应用前景。我们对基于amiRNA的基因沉默技术进行了较为系统的介绍和总结,梳理了该技术的优缺点和适用范围,并展望了其进一步发展的方向和应用前景。     

小RNAs在生殖细胞发育过程中的作用

很多动物可以产生具调节作用的小RNAs,根据产生方式和作用机制可以将它们分为三类:微小RNAs(miRNAs)、与Piwi相互作用的RNAs(piRNAs)和内源小干扰RNAs(endo-siRNAs),这些小RNAs可以在生物生殖细胞发育过程中发挥重要作用。其中miRNAs的主要作用是调节蛋白质基因的表达;piRNAs主要的作用是沉默转座因子,但piRNAs主要存在于生殖细胞中;endo-siRNAs则可能具有上述两种主要作用。该文论述了这三种小RNAs在生物生殖细胞发育过程中的作用,同时也讨论了它们在治疗生物不育及其在生物节育方面的应用前景。     

microRNAs调控骨骼肌分化的分子机制

microRNA（miRNA）是一大类广泛存在于真核细胞当中的长度约22nt的内源性单链非编码RNA,通过与靶基因mRNA的3’非翻译区（3’untranslated region,3’UTR）结合在转录后水平调控靶基因的表达。miRNA作为调控基因表达的重要分子在骨骼肌分化调控中的作用越来越受到关注,阐明miRNA在骨骼肌增殖与分化中的作用机制具有重要的理论意义,同时也可为骨骼肌相关疾病的治疗提供新的思路。文章总结了miRNA,尤其是miR-1、miR-133和miR-206等肌肉特异性miRNA,在调控骨骼肌分化过程中作用机制的研究进展,以便于进一步工作的开展。     

小RNA与蛋白质的相互作用

小分子调控RNA,包括siRNA（small interfering RNA）、miRNA（microRNA）和piRNA（piwiinteracting RNA）、hsRNA（heterochromatin associatedsmall RNA）等,是当前生命科学研究的前沿热点。越来越多的证据表明,这些小分子RNA存在于几乎所有较高等的真核生物细胞中,对生物体具有非常重要的调控功能。它们通过各种序列特异性的RNA基因沉默作用,包括RNA干扰（RNAi）、翻译抑制、异染色质形成等,调控诸如生长发育、应激反应、沉默转座子等各种各样的细胞进程。随着对这些小分子调控RNA的发现,一些RNascⅢ酶家族成员、Argonaute蛋白质家族成员及RNA结合蛋白质等先后被鉴定为小RNA的胞内蛋白质合作者,参与小RNA的加工成熟和在细胞内行使功能。本综述简介一些RNA沉默作用途径中重要组分的结构和功能的研究进展。     

microRNA在口腔鳞癌中的研究进展

口腔鳞状细胞癌(OSCC)是口腔颌面部恶性肿瘤中最主要的一类,约占80%以上,好发于男性,但近年来女性的发病率也呈现逐年增加的趋势;microRNA,是一类稳定的短序列非编码RNA,其主要功能是在转录后水平参与靶基因的调控,近来研究已发现在OSCC患者中存在许多异常表达的microRNAs,而这些分子在OSAS的发生发展中扮演着重要的角色,异常的microRNA同样对OSCC的临床诊断、治疗以及判断预后都有着重要的作用;本文对当前microRNA在OSCC中的的异常表达、作用机制以及作为诊断标记物、治疗靶点的潜能进行了综述。     

植物MicroRNA

MicroRNA (miRNA)是一类长度约为22个核苷酸的内源单链非编码RNA,在结构上相当保守,因而可以借助生物信息学方法进行预测. 从2002年证实miRNA在植物中的存在以来,关于植物miRNA的研究进展异常迅速,短短几年内就已发现200多种. 植物miRNA主要通过切割靶mRNA,或抑制靶mRNA翻译,来调控植物个体生长发育并影响其生理过程,是一种新的基因调控方式. 本文将就植物miRNA的形成、特征、作用机制、生物功能及其与siRNA的关系进行综述.