快速脱腺苷酸化——miRNA抑制基因表达新机制

2006年3月14日,美国国家科学院院刊(ProcNatlAcadSciUSA)以封面论文形式刊载了纽约大学医学院研究者的最新发现:快速脱腺苷酸化是miRNA抑制基因表达的新机制.这一结果在理论上进一步丰富了对基因调控的认识,同时在药物设计及疾病治疗等实际应用中也有很大的潜力.     

miRNA参与肿瘤基因表达调控研究进展

调查表明,我国城乡居民恶性肿瘤死亡率属于世界较高水平,而且呈持续的增长趋势。近年来的研究发现在肿瘤的发生与发展过程中涉及到多种因素,其中mi RNA可能扮演了重要的作用。mi RNA是一种长度约为22 nt的非编码短序列RNA,通过介导特异性的基因沉默导致靶m RNA降解,促使相应蛋白质的转译受阻而失去原有编码蛋白质的功能。mi RNA在细胞分裂周期中影响着基因的表达调控,在此过程中基因表达的失控就可能导致疾病的发生。而肿瘤的发生是以细胞恶变为基础,细胞恶变则是与细胞周期调控因素失衡相关,由此提示了一些mi RNA可能参与了肿瘤的发生、发展过程并在其中发挥了重要作用。随着研究的深入,mi RNA逐渐成为肿瘤诊治的新研究方向。本文主要讨论mi RNA在肿瘤基因表达调控方面的研究进展。     

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。     

miRNA (microRNA)家族的研究进展

近年来 ,科学家在许多真核生物中发现了一类能时序调控发育进程 ,长度约为 2 1个核苷酸的小分子RNA ,并称其为miRNA (microRNA) .最近研究表明 ,它与早先在RNAi (RNAinterference)中发现的siRNA(smallinterferingRNA)具有很大的相关性 ,并在不同水平上参与了生物体内的遗传调控和基因重组等重要过程 .miRNA基因调控的特殊方式 ,高度的保守性 ,可能的加工机制以及它的发现所引发的讨论已引起人们的普遍关注     

siRNA, miRNA and HIV： promises and challenges

Small interfering RNA （siRNA） and microRNA （miRNA） are small RNAs of 18-25 nucleotides （nt） in length that play important roles in regulating gene expression. They are incorporated into an RNA-induced silencing complex （RISC） and serve as guides for silencing their corresponding target mRNAs based on complementary base-pairing. The promise of gene silencing has led many researchers to consider siRNA as an anti-viral tool. However, in long-term settings, many viruses appear to escape from this therapeutical strategy. An example of this may be seen in the case of human immunodeficiency virus type-1 （HIV-1） which is able to evade RNA silencing by either mutating the siRNA-targeted sequence or by encoding for a partial suppressor of RNAi （RNA interference）. On the other hand, because miRNA targeting does not require absolute complementarity of base-pairing, mutational escape by viruses from miRNA-specified silencing may be more difficult to achieve. In this review, we discuss stratagems used by various viruses to avoid the cells＇ antiviral si/mi-RNA defenses and notions of how viruses might control and regulate host cell genes by encoding viral miRNAs （vmiRNAs）.     

植物体内调控miRNA合成与功能的机制研究进展

microRNA(miRNA)能够在转录后水平通过剪切或抑制翻译对靶mRNA进行调节,并且广泛参与植物的生长发育、生物胁迫和非生物胁迫等过程,因此引起了众多研究者的关注。随着对miRNA研究的深入,人们发现miRNA从转录到转录后成熟再到行使功能的过程中,会受到很多因子的调控。这些因子可以是蛋白质、核酸序列、基因、甚至miRNA本身,由于这些因子的参与,使得miRNA调节的生物学过程更具复杂性和灵活性。本文从转录、加工、活性调节和反馈调控等层次综述了近年来调控植物miRNA合成与功能方面取得的进展,以期为miRNA调控机制的研究提供理论基础和新思路。     

染色质结构与基因表达调控

ＣｈｒｏｍａｔｉｎＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＧｅｎｅＥｘｐｒｅｓｉｏｎＨＵＪｉａｎ－ＧｕａｎｇＹＡＮＧＪｉｎ－Ｓｈｕｉ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｎｅｔｉｃｓ,ＦｕｄａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ,Ｓｈａｎｇｈａｉ２００４３３）真核细胞中ＤＮＡ与蛋白质结合形...     

World of small RNAs: from ribozymes to siRNA and miRNA

RNAs, besides bridging genetic information to proteins, the major determinants of bio-structures and functions, serve as active regulators of gene expression. Initiated nearly 20 years ago with ribozymes (the small RNAs with catalytic activity providing fine tuning of gene expression and function, used as molecular scissors and tools for gene discovery), an era of more complex and coordinated gene regulation by small RNAs, siRNA, and miRNA has recently started. Simple nucleotide complementarity results in highly ordered and regulated events, such as assembly of RNA and proteins, resulting in gene silencing either by mRNA degradation or suppression of translation. This article reviews our contributions to the understanding of structure, the function of small RNAs, their use in biotechnology, and the understanding of phenotypes such as apoptosis, metastasis, and differentiation.     

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。     

囊胚形成的基因表达与调控(英文)

囊胚形成是胚胎早期发育过程中一个重要阶段 ,涉及几个重要的生理事件 ,即细胞融合 (compaction ,亦称致密化作用 )、囊胚腔出现、囊胚腔扩张及滋养层和内细胞团的分化。在细胞间连接蛋白的作用下 ,各种细胞间连接方式逐步建立起来 ,在合子型基因组表达调控下 ,促进了最终囊胚的形成。细胞间连接蛋白和细胞粘附相关蛋白参与组建各种细胞间连接 ,参与细胞融合、囊胚腔形成、滋养层分化和囊胚扩张等过程。通过顶部的紧密连接、侧部的缝隙连接和桥粒 ,建立起细胞的连接复合体。在人胚胎 8 细胞之前 ,卵裂球细胞界限明显 ,可能以中间连接方式相互作用 ;8 细胞期发生致密化作用 ,通过紧密连接将细胞分成顶部和基部 ,使得胚胎处于半封闭状态 ,促进胚胎内部积液 ,形成囊胚腔。细胞融合的同时也产生缝隙连接。桥粒最初出现在人胚胎达到 3 2 细胞阶段 ,桥粒连接参与囊胚腔形成以及在囊胚扩张时维持滋养层的稳定性。桥粒由一些跨膜粘蛋白组成 ,包括参与细胞内粘附的桥粒子和桥粒球以及一些细胞质内蛋白 (如desmoplakins,plakoglobin ,plakophilin) ,由细胞内蛋白质形成空斑结构并介导细胞角蛋白丝固定。对植入前牛胚胎的研究表明 ,只有DcII,DcIII和plako三种桥粒蛋白参与桥粒组建。在鼠囊胚中DcII的表达部位位于     

水稻Wx基因表达调控的研究进展

水稻Wx基因编码颗粒结合淀粉合成酶(GBSS),是控制直链淀粉合成的主效基因。文中主要从转录水平和转录后水平介绍水稻Wx基因表达调控的研究进展,同时介绍转基因、遗传背景以及环境温度对Wx基因表达的影响,并提出Wx基因表达调控研究中一些期待解决的问题。     

microRNA分子表达与调控研究的最新进展

microRNA(miRNA)是一类分子长度为19~24nt的微小RNA,通常在转录后水平调控靶基因的降解或抑制翻译。miRNA分子在进化上高度保守,已经发现越来越多的miRNA分子参与真核生物的生长发育、生理活性、细胞增殖、组织分化、细胞凋亡、复杂疾病调控等功能。通过介绍miRNA的起源、合成、修饰、细胞表达特点,以及对真核细胞调控等的最新进展与研究方法,阐述miRNA在基因表达调节中的重要地位及应用前景。     

非编码长链RNA与基因表达调控

近年来,在小鼠全长cDNA文库大规模测序中发现一类新的转录物——非编码长链RNA(long noncoding RNA,lncRNA),引起了科学界的关注.lncRNA长度大于200个核苷酸,无蛋白质编码功能,在真核细胞基因组中被普遍转录.lncRNA种类繁多,数量庞大,占哺乳动物基因组转录物的绝大部分.相对于研究较多的非编码小RNA,lncRNA的功能目前尚不完全清楚.但越来越多的研究发现,lncRNA在多个水平调控基因的表达,在胚胎发育、物种进化、细胞分化和某些疾病如神经退行性疾病及肿瘤的发生过程中起着重要作用.本文在简要介绍lncRNA基本概念的基础上,结合当前研究成果,就lncRNA在转录水平、转录后水平和表观遗传水平调控基因表达的机制作一综述.     

高迁移率族蛋白与真核基因表达调控

高迁移率族蛋白 (high mobility group protein , HMG) 是一系列的染色质相关蛋白,广泛存在于真核生物细胞中,含量丰富,因其在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的高迁移率而得名 . HMG 蛋白家族可分为 HMGB 、 HMGA 和 HMGN 三类亚家族,各亚家族有其特征的结构域,这些结构域介导了 HMG 和 DNA 或染色质相关区域的相互作用 . 现已发现这些蛋白质具有多种重要生物学功能,其中几乎所有 HMG 都可以通过修饰、弯曲或改变染色质 /DNA 的结构,促进各种蛋白质因子形成大分子复合物来调节基因转录 .     

核糖开关与基因表达调控

核糖开关(riboswitch)是近几年基因表达调控研究的一个热点.核糖开关位于mRNA的非翻译区(untranslated regions, UTR),能够直接感受胞内外信号并引起自身二级结构的变化,在转录或后转录（翻译和mRNA稳定性）水平实现对下游相关基因的表达调控,该过程不依赖于包括蛋白质在内的其它任何因子的作用. 根据现已发现的核糖开关所能识别的信号因子类型,可以将其分为4类,即小分子代谢物、金属离子、环境因素及空载tRNA敏感的核糖开关;其中,小分子代谢物敏感的核糖开关是发现和研究最多且最深入的一类. 随着研究的深入,将会有更多的核糖开关被发现,这不仅有助于理解生物进化与环境适应性,而且在生物学基础研究,新型药物的开发以及工业生产领域都将发挥重要作用.