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.     

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。     

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。     

小RNA的组成和功能——三类内源小RNA的研究概况

生物体中存在许多非编码的小RNA,可通过与靶mRNA完全或不完全的碱基互补配对,致使mRNA断裂或翻译抑制,从而达到调节基因表达的目的。这些小RNA组成了细胞中高度复杂的RNA调控网络,在生物的各项生理活动、生长发育过程中发挥着十分重要的作用。内源小RNA主要包括miRNA、siRNA和piRNA三类,概述这3种小RNA的生物发生,作用机制及功能等方面的研究进展。     

MicroRNA研究进展

近年来,在许多真核生物中发现了一类能时序调控发育的、长度约为22个核苷酸（nt）的非编码小分子RNA,称为microRNA(miRNA)。它由RNaseⅢ蛋白Drosha和Dicer共同酶解作用产生,由Exportin-5转运出核,通过与small interfering RNA(siRNA)相似的机制,导致mRNA降解,或者与mRNA的3’端非翻译区结合,阻遏转录后翻译。miRNA在发育和某些人类疾病发生中有着重要作用。     

Argonaute蛋白质在miRNA基因调控中的作用

miRNA(microRNA)是一类长约22 nt,具有调控功能的内源性非编码小RNA。成熟miRNA由RNA聚合酶II/III转录的初级转录物经过一系列酶剪切加工产生,最终与Argonaute蛋白质等复合为沉默效应复合物(RNA-induced silencing complex,RISC)。miRNA通过与靶基因完全或部分序列互补配对,指导RISC对靶基因进行降解或翻译抑制。Argonaute作为RISC的主要效应蛋白,在miRNA的生成及靶基因的调控过程中起着重要作用。该文综述了Argonaute在miRNA介导的基因调控中的作用,以期有助于miRNA调控网络的研究及机制的阐释。     

一类新的基因沉默小RNA-piRNA（piwi-interacting RNA）

piRNA是单链非编码小分子RNA,长度约26-31nt,大部分集中在29-30nt,5’端具有尿嘧啶偏向性（约86％）,能够与Argonaute蛋白家族中的Piwi亚家族蛋白相互结合而产生作用。piRNA的功能主要是维持基因组中转座子的正常沉默状态,以防止基因组中转座子爆发而引起相应基因的改变。piRNA与siRNA及miRNA均是近些年发现的非编码小RNA,它们均可通过一套相应的机制进行RNA干扰,在转录、转录后甚至翻译水平对靶基因及蛋白进行调节,它们之间既有联系又有区别。piRNA数据库的建立将对这类小分子RNA的研究有很大的促进作用。     

RNA干扰作用(RNAi)研究进展

RNA干扰作用 (RNAi)是生物界一种古老而且进化上高度保守的现象 ,是基因转录后沉默作用 (PTGS)的重要机制之一 .RNAi主要通过dsRNA被核酸酶切割成 2 1～ 2 5nt的干扰性小RNA即siRNA ,由siRNA介导识别并靶向切割同源性靶mRNA分子而实现 .RNAi要有多种蛋白因子以及ATP参与 ,而且具有生物催化反应特征 .RNAi是新发现的一种通过dsRNA介导的特异性高效抑制基因表达途径 ,在后基因组时代的基因功能研究和药物开发中具有广阔应用前景     

RNA干扰与染色质沉默——生物体内精密的网络调控机制

基因表达受不同层次的调控.RNA干扰通过产生双链小RNA诱导同源mRNA序列降解,从而在转录后抑制特定基因的表达.最新的研究成果显示：RNA干扰产生的双链小RNA可通过与染色质中的重复序列DNA及组蛋白甲基化酶相互作用,引起组蛋白H3 Lys9的甲基化,进一步与异染色质形成相关蛋白结合,导致染色质沉默.综述了RNA干扰,小RNA,组蛋白修饰,染色质沉默及基因表达调控之间存在着精密的网络调控机制.     

小分子RNA

小分子RNA(miRNA)是继siRNA之后发现的调节mRNA稳定和mRNA翻译并普遍存在于动植物体内的一类内源非编码RNA。这类非编码RNAs长约22 nt,在动植物的基因调控中起着重要的作用。它是近几年生命科学研究的热点之一。在2002年,miRNA被Science杂志评为十大科技突破之一。     

植物pri-miRNA转录及加工过程中的重要因子

MicroRNA(miRNA)是真核生物内源的一类长度为20~24 nt的非编码小RNA,它们通过切割靶标基因mRNA或阻止其翻译在转录后水平调控基因的表达。miRNA广泛参与植物的生长发育、代谢及各类胁迫反应过程,在植物基因表达调控网络中发挥重要作用。编码miRNA的MIR基因首先经过DNA依赖的RNA聚合酶Pol II复合体转录形成pri-miRNA,之后pri-miRNA再经过DCL1加工复合体的一系列加工形成成熟的miRNA。现介绍参与植物pri-miRNA转录和加工过程的重要蛋白及其作用方式,并阐述植物miRNA在转录及转录后水平复杂且精密的调控机制。     

小RNA,大本领:22 nt siRNAs在植物适应逆境中的重要作用

RNA是传递生命遗传信息的重要介质。依据RNA是否编码蛋白质,可分为编码RNA和非编码RNA。作为非编码RNA的核心种类之一,小RNA在各种生命活动中均发挥重要调控作用,其产生及功能发挥依赖于不同的DCL、RDR和AGO蛋白。目前,植物中功能和调控方式较为明确的是以21 nt为主的miRNA和24 nt siRNA,其它长度和类型的小RNA由于积累水平通常较低,尚知之甚少。近日,南方科技大学郭红卫团队发现,拟南芥(Arabidopsis thaliana)在缺氮等逆境胁迫下可产生大量依赖于DCL2和RDR6的22 nt siRNA。22 nt siRNA与AGO1结合形成效应复合物,抑制硝酸还原酶基因(NIA1和NIA2)等mRNA的翻译效率,从而减少植物在营养缺失条件下的能量消耗。这意味着,当植物遇到不利环境时,虽然无法通过移动来逃避逆境,但可通过诱导产生小RNA,协调和平衡正常的生长发育与胁迫响应。     

小RNA, 大本领: 22 nt siRNAs在植物适应逆境中的重要作用

RNA是传递生命遗传信息的重要介质。依据RNA是否编码蛋白质, 可分为编码RNA和非编码RNA。作为非编码RNA的核心种类之一, 小RNA在各种生命活动中均发挥重要调控作用, 其产生及功能发挥依赖于不同的DCL、RDR和AGO蛋白。目前, 植物中功能和调控方式较为明确的是以21 nt为主的miRNA和24 nt siRNA, 其它长度和类型的小RNA由于积累水平通常较低, 尚知之甚少。近日, 南方科技大学郭红卫团队发现, 拟南芥(Arabidopsis thaliana)在缺氮等逆境胁迫下可产生大量依赖于DCL2和RDR6的22 nt siRNA。22 nt siRNA与AGO1结合形成效应复合物, 抑制硝酸还原酶基因(NIA1和NIA2)等mRNA的翻译效率, 从而减少植物在营养缺失条件下的能量消耗。这意味着, 当植物遇到不利环境时, 虽然无法通过移动来逃避逆境, 但可通过诱导产生小RNA, 协调和平衡正常的生长发育与胁迫响应。     

miRNA在冠心病诊断和治疗中的研究进展

miRNA是一类长度为18~22 nt的非编码小RNA,可通过影响靶mRNA的翻译,对靶基因表达进行调控.最新研究表明,miRNA在冠心病的发生发展中起重要的调控作用,本文将对与冠心病密切联系的miRNA相关研究及miRNA干扰技术在冠心病治疗方面的研究进展进行综述,以探讨miRNA在冠心病等疾病诊断和治疗的应用前景.     

高效siRNA设计的研究进展

RNA干扰(RNA interference, RNAi) 是生物界普遍存在的一种抵御外来基因和病毒感染的保守进化机制, 其本质是siRNA与靶向mRNA特异结合、并由RISC介导其降解, 从而阻止mRNA的翻译, 导致基因沉默。因此, RNAi可以作为基因功能研究、基因治疗等的新工具。但是, 随机设计的siRNA之间沉默效应差别很大。如何针对靶基因设计特异、高效的siRNA就成了一个关键的问题。文章对siRNA设计原则的研究进展进行了总结论述。     

microRNA——新的髓系白血病致病因子及临床标物

微RNA(MicroRNA,miRNA)是一类长18～25 nt的非编码RNA,主要通过与靶基因mRNA3'UTR上的互补区域结合后在转录后水平(RNA切割或翻译抑制)负性调控靶基因的表达.现已发现,miRNA参与了多种正常细胞过程以及肿瘤发生的调控.miRNA也在造血链系分化和相关白血病中发挥重要作用.急性髓系白血病...     

小RNA的生成机制与功能

小RNA长度在20~32 nt之间,通过染色质修饰、mRNA降解和翻译抑制来调控基因表达。小RNA可以分为三类:小干扰RNA、微小RNA和piRNAs。小干扰RNA主要抵御转座子和病毒的侵袭。微小RNA的表达受发育水平调控且有组织特异性,在发育和细胞分化中起作用。piRNAs在生殖细胞和干细胞中表达,可使反转座子沉默。综述了这几种小RNA的定义与分类、生成机制、功能及其研究方法。     

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。     

RNA干涉分子机制研究进展

RNA干涉（RNA interference,RNAi）是生物体内的一种通过双链RNA(dsRNA)来抵抗病毒入侵和抑制转座子活动的自然机制.双链RNA与同源mRNA互补结合而使特定基因失活,这一过程已经在包括拟南芥、线虫和真菌等多种模式生物中得到揭示.近来研究表明,21～25 nt的小干涉RNA（small interference RNA, siRNA）可介导哺乳动物细胞特异性基因沉默.RNAi具有高效性和高度特异性,可能成为关闭基因的新技术而在基因功能研究和疾病基因治疗中发挥重要作用.     

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。