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.     

植物microRNA的生物合成和调控功能

植物microRNA(miRNA)是一类21～24个核苷酸长度的小RNA分子。它的生物合成机制及其对植物生长发育的重要调控作用是人们普遍关注的科学问题和深入探索的研究对象。目前,RNA分子生物学在理论和技术上日趋完善,正在成为一门独立的新兴学科,对生物相关学科的发展产生了重要影响。其中,植物miRNA的生物合成和调控功能是植物小RNA分子生物学的核心问题之一。该文提供植物miRNA领域的最新研究成果,在此基础上对未来的学科发展提出新的建议。     

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。     

microRNA参与植物次生代谢与非生物胁迫的调控

微RNA(microRNA,miRNA)为广泛存在于真核生物中的约16 ～ 29个核苷酸长度的内源非编码单链RNA分子,在植物中参与细胞增殖、分化、代谢、器官形成以及抵御盐、温度、干旱、重金属胁迫等方面的调节.植物miRNA主要通过对靶基因降解或抑制靶基因的表达,影响植物的生长发育.目前对miRNA的产生与调控方式的研...     

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。     

兰科植物microRNA的研究进展

microRNA (miRNA)是一类广泛存在的非编码小分子RNA,在植物的生长发育和应激反应等过程中起到重要的调控作用.本文从miRNA在植物中的作用机制出发,对近10年来兰科植物各属miRNA的鉴定、几类miRNA的具体功能及miRNA的其他相关技术研究进行综述,以期为兰科植物小分子RNA的功能作用及调控网络解析提...     

miRNA及其功能

microRNA(miRNA,微RNA)是近年来才引起广泛关注的在真核生物中发现的一类5′端带磷酸基团,3′端带羟基长度为22nt左右的内源性非编码调控RNA。新的miRNA的寻找以及它们的生物起源、作用机制以及功能等研究工作正处于积极的进展之中。     

植物ta-siRNA合成作用级联研究进展

ta-siRNA是一类长21nt的内源非编码小RNA,其合成作用级联参与了植物童期向生殖期的转换、逆境适应、TAS甲基化修饰、花叶等侧生器官背腹性发育等重要生物过程。该文对近年来有关植物ta-siRNA合成作用级联的发现、功能、类型和识别等研究进展进行综述,同时分析了目前存在的问题和不足,并展望了未来的研究方向,以期对ta-siRNA合成作用级联的研究和利用提供参考。     

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。     

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。     

油菜油份积累及胚胎发育相关small RNA的研究进展

越来越多的证据表明miRNA与siRNA这些小分子RNA在植物的生长发育和种子形成等过程中起着重要的调控作用。但目前在油料作物油菜中关于小分子RNA的研究还很少,尤其关于miRNA与siRNA在油菜胚胎发育过程和种子油份积累中表达与功能的研究更少。     

miRNA的研究进展

近来,人类发现了一些不同种类的小RNA分子,其中miRNA是人类新发现的一类小RNA,它在进化上具有保守性,在数量、序列、结构、表达和功能上具有多样性.目前,大约已发现了100多种miRNA,它们存在于不同的生物中,从四膜虫、线虫、植物、动物到人都已发现了不同的miRNA.miRNA的主要功能是调节内源基因表达,它在基因活动调控网络中扮演了重要的角色.miRNA与siRNA关系密切,它们既具有相似性,又具有差异性.小RNA分子研究将是今后分子生物学的研究热点之一.     

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.     

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。     

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。     

miRNA异构体：miRNA序列多样性

微RNA（microRNA,miRNA)是一类抑制基因表达的调控分子,在多种生物学进程中扮演重要角色。近来,基于新一代测序技术获得的小RNA测序数据发现,对于某一miRNA来说,它并不是单一的序列,而是由一系列长度/序列及表达不同的异构微RNA (isomicroRNA, isomiRNA/isomiR)所组成。这些isomiR表达多样且序列多样,甚至引入多样的5′端及种子区域。特定miRNA位点在疾病组织中可具有异常的表达模式,现已证实,部分isomiR具有重要的生物学功能。所关注的经典miRNA序列,其实仅是多重isomiR序列中的1条特殊序列,仅从miRNA角度的研究已不足以揭示小RNA的奥秘,全面的研究应同时在miRNA和isomiR中开展,由此可进一步拓宽miRNA的研究思路。本文主要从isomiR的生物学特点、表达及功能等方面进行介绍。     

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。     

基因表达调控多面手——microRNA和siRNA的作用机制

miRNA(microRNA)是一类广泛存在于高等真核细胞中的长度约为21个碱基的小分子非编码RNA,参与调控三分之一以上基因的表达,并与多种人类疾病存在重要关联。而siRNA(small interfering RNA)是RNA干扰(RNA interference,RNAi)中的效应分子,其结构和作用机制与miRNA存在许多类似之处。由于miRNA和siRNA具有重要的生物学功能。因此,对它们作用机制的理解具有非常重要的理论意义和应用指导价值。该综述将对它们作用机制的研究进展做一总结和回顾。     

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。     

RNA干扰的研究进展

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种由双链RNA诱发的转录后水平的基因沉默现象,是近几年发展起来的基因表达调节新机制。RNAi广泛存在于真菌、植物和动物中,这种调控可以由siRNA、shRNA及miRNA等小分子RNA参与。在此主要对RNAi的研究进展如背景、分子调控机制、存在的问题和应用前景等进行了综述。