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在植物重金属胁迫应答中的作用

microRNA （miRNA）是一种新型的长度为20~24 nt的非编码RNA,通过对靶基因的表达调节进而参与调控植物体的多种生理代谢活动。重金属是一类重要的环境污染物,严重危害植物的生长发育,甚至导致植物死亡。植物在长期的进化过程中形成了抵御重金属胁迫的多种机制,如miRNA对特定基因转录后水平的调控就在逆境胁迫应答中发挥重要作用。本文综述了植物中参与重金属胁迫应答miRNA的种类及作用机制,为揭示重金属胁迫条件下基因表达调控机制,以及利用基因工程手段改良植物对重金属的耐受性提供了线索和依据。     

应用双荧光报告系统检测斑马鱼microRNA的动态表达

microRNA(miRNA)是一类细胞内源表达的小分子非编码RNA, 主要通过降解靶基因的mRNA或者抑制靶基因的翻译, 在动植物的发育以及其他重要的生理过程中起调控作用。miRNA的功能跟它的表达位置与时间密切相关, 但是目前尚缺乏一个能够在活体与个体水平稳定、持续地实时观察miRNA动态表达的方法。文章以斑马鱼为模式, 建立了一个双荧光报告系统(我们称之为miRNA Tracer), 用于在斑马鱼整体胚胎中追踪特定miRNA的表达谱及动态变化过程。该系统以Tol2转座子为基础, 采用来自斑马鱼hsp70基因的热激启动子分别驱动eGFP和mRFP1荧光报告基因, 同时在其中一个报告基因的3′-UTR区连接待测miRNA的互补序列, 构成Tracer质粒。该互补序列与斑马鱼胚胎中相应的内源miRNA结合后能够使对应报告基因的荧光信号强度减弱, 通过比较两个报告基因在表达谱上的差异辨别miRNA的表达区域, 检测斑马鱼胚胎中miRNA起作用的位置和时间。文章选择在肌肉系统特异表达的miR-206以及在神经系统特异表达的miR-219, 分别在显微注射瞬时表达和转基因稳定整合等两个层次上验证了上述Tracer系统。结果表明, 所用的方法能够如实地在单细胞水平和整体水平检测到目标miRNA的时空表达动态变化。miRNA Tracer系统为在斑马鱼发育过程中对miRNA进行活体、实时的时空定位提供了一个独特而有效的方法, 也为对miRNA进行功能与作用机制等更深入的研究奠定了基础。

补充资料

s219mRFP1-dF转基因胚胎的3-D图像 [视频]     

microRNA与肿瘤

microRNA（miRNA）是近年来发现的一类长度为19—25个核苷酸的非编码小分子RNA。它主要通过与靶标基因3’UTR的完全或不完全配对,降解靶标基因mRNA或抑制其翻译,从而参与调控个体发育、细胞凋亡、增殖及分化等生命活动。实验证据表明,miRNA可通过调控其靶标基因参与的信号通路,影响肿瘤的发生和发展,发挥着类似于癌基因或抑癌基因的功能。miRNA的发现为肿瘤发病机制的研究提供了新的思路,为肿瘤诊断和治疗提供了新的策略。本综述主要介绍近年来miRNA与肿瘤发生发展相关性研究领域的进展。     

miRNA在植物病原调控方面的研究进展

miRNA是一类在真核生物体内普遍存在的,长度在22 nt左右的单链小RNA分子。大量研究发现,miRNA可广泛参与植物的生长发育、新陈代谢、物质运输、逆境响应及病原防御等多种生理生化过程。目前已经从植物中鉴定到大量的miRNA,但其中参与植物病原调控相关miRNA的研究较少。miRNA作为一种重要的转录调控因子,可参与调控病原相关分子模式触发的免疫反应和效应因子触发的免疫反应。拟南芥中,miRNA393通过靶向生长素受体基因对植物生长素进行负调控,从而在抵御细菌侵染方面发挥作用;水稻中,miRNA528可响应水稻条纹病毒(RSV)的侵染,人为提高miRNA528水平有助于维持水稻对RSV的抗性。阐述了miRNA的作用机制,与植物细菌、真菌和病毒侵染相关的miRNA研究进展,总结了葡萄,苹果,梨和桃等具有重要经济价值果树中病原调控相关miRNA研究情况,旨在为今后miRNA在植物,特别是在果树抗病研究方面提供全面的理论依据。     

miRNA在植物响应高温胁迫中的研究进展

microRNA(miRNA)是一类由20-24个核苷酸组成的小的非编码RNA,通常通过序列互补降解或抑制其靶标基因转录后的翻译过程,从而在转录后水平上调控基因的表达。miRNA在植物基因组中普遍存在,作为一类重要的调节因子参与到植物的生长发育与逆境响应中。目前,已有研究表明高温除了诱导植物编码基因表达发生改变之外,一些非编码RNA的表达也发生了显著改变,其中miRNA作为重要的非编码RNA,参与了植物的高温胁迫响应。对植物miRNA的合成途径,作用机制以及主要功能进行了扼要阐述,重点阐述了高温胁迫下植物miRNA的作用机制,旨在为mi RNA在植物抵抗高温胁迫中的研究与应用提供新的思路。     

FMR1/FXR1 and the miRNA pathway are required for eye and neural crest development

FMR1 and FXR1 are RNA binding proteins interacting with the miRNA-induced silencing complex, RISC. Here we describe for the first time the function of these proteins during eye and neural crest (NC) development in Xenopus laevis. A loss of FMR1 or FXR1 results in abnormal eye development as well as defects in cranial cartilage derived from cranial NC cells. We further investigated the possible mechanism of these phenotypes by showing that a depletion of Dicer, an important enzyme for generating all mature miRNAs, in the anterior neural tissue also leads to eye and cranial cartilage defects. Furthermore, we examined the function of 12 miRNAs during anterior neural development. We show a specific requirement of six selected miRNAs during eye and cranial cartilage development. Mir-130a, -219, and -23b are involved in eye formation only whereas loss of miR-200b, miR-96 and miR-196a results in strong defects during eye as well as cranial cartilage development. Our results suggest an essential role for FMR1 and FXR1 for eye and NC development in X.laevis likely through an interaction with the miRNA pathway.