MicroRNA研究进展

·综述与专论·

生物技术通报

B I O T E

C H N O L O G Y B U L L E T I N

2010年第12期

Mi c r o R N A 研究进展

赵奎　庞全海

(山西农业大学动物科技学院,太谷030801)

摘　要:　M i c r o R N A (m i R N A )是生物体内源长度约为21-25个核苷酸的非编码小R N A ,通过与靶m R N A 互补配对而在转录水平上对基因的表达进行负调控,导致m R N A 的翻译抑制或降解。m i R N A 虽然微小,但它在真核生物发育和基因表达中通过与靶m R N A 形成完全或不完全互补配对从而扮演着重要角色。它们参与动物体发育、细胞增殖与死亡、细胞分化等各种过程。综述了m i R N A 的发现、生物合成、特征与功能、靶基因的预测等方面的研究进展。

关键词:　m i R N A 生物学功能　靶基因预测

T h e R e s e a r c hP r o g r e s s o f Mi c r o R N A

Z h a o K u i P a n g Q u a n h a i

(C o l l e g e o f A n i m a l S c i e n c e a n d V e t e r i n a r y M e d i c i n e ,S h a n x i A g r i c u l t u r e U n i v e r s i t y ,T a i g u 030801)

A b s t r a c t :　M i c r o R N A (m i R N A )a r e a c l a s s o f e n d o g e n o u s n o n c o d i n g s i n g l e -s t r a n d e d R N Aw i t h a b o u t 21-25n u c l e o t i d e s l e n g t h .

M i c r o R N Af u n c t i o n a s s e q u e n c e -s p e c i f i c n e g a t i v e r e g u l a t o r s i np o s t -t r a n s c r i p t i o n a l g e n e s i l e n c i n g b y b a s e p a i r i n gw i t ht a r g e t m R N A s ,w h i c hl e a d s t om R N A c l e a v a g e o r t r a n s l a t i o n a l r e p r e s s i o n .A l t h o u g h t h e y a r e t i n y ,i n e u k a r y o t e s ,m i c r o R N Ap l a y i m p o r t a n t r o l e s i n g e n e e x p r e s s i o nr e g u l a t i o n ,t y p i c a l l y b yf o r m i n gp e r f e c t o r i m p e r f e c t d u p l e x e s w i t ht a r g e t m e s s e n g e r R N A s .T h e s em i R N Aa r ei n v o l v e di n p h y s i c a l d e v e l o p m e n t ,d e a t hp r o l i f e r a t i o n ,a n d d i f f e r e n t i a t i o n o f c e l l .T h i s r e v i e wt r i e s t o h a v ea b r i e f i n t r o d u c t i o no nt h e p r o g r e s s e s o f m i R N As t u d y ,s u c ha s t h e d i s c o v e r y ,b i o g e n e s i s ,f e a t u r e a n df u n c t i o n s ,a n dg e n e p r e d i c t i o n .

K e y w o r d s :

　m i R N A B i o l o g i c a l f u n c t i o n G e n e p r e d i c t i o n 收稿日期:2010-06-07基金项目:国家自然科学基金项目(30972223),山西农业大学基金项目(412528,614114)作者简介:赵奎,男,硕士研究生,研究方向:动物临床疾病的细胞及分子生物学研究;E -m a i l :z h a o k u i h a p p y @163.c o m 通讯作者:庞全海,教授,博士生导师,E -m a i l :p a n g q u a n h a i @126.c o m

M i c r o R N A (m i R N A )是一类大小约21-25个核苷酸(n t )的R N A 分子,一般来源于染色体的非

编码区域,由大约70n t 大小的可形成发夹结构的前体加工而来,其作用是在转录水平上对基因表达产生抑制性作用[1]

。作为21世纪生命科学研究重大发现之一,越来越多的资料显示,m i R N A 在动物的基因表达调控、细胞分化等过程中起着重要的作用。

1　m i R N A 的发现和命名

1993年,L e e 等

[2]

在秀丽隐杆线虫中利用定位

克隆法克隆了第1个能阶段性调控胚胎后期发育的基因l i n -4,该基因不编码蛋白质,但是编码长度约22n t 的m i R N A 。L i n -4的发现及其翻译抑制作用提示,在生长发育过程中存在着一种新的基因调节机

制。L i n -4是在生物生长发育过程中起重要作用的l i n -14和l i n -28的负性调节因子。2000年,R e i n h a r t 等

[3]

又在线虫中找到了第2个调控时序性发育的基

因l e t -7,其转录物也被加工成大小为21个核苷酸的m i R N A ,也是一个负调节因子。人们逐渐认识到m i R N A 是一类进化保守,在生物进化和疾病发展过程中起着调控作用的重要分子,通过抑制靶基因的表达产生基因沉默效应

[4-6]

。此后,人们逐渐在人

类、果蝇、小鼠等多种生物中开展了m i R N A s 的研究,结果发现了数以百计的m i R N A s 。到2009年3月,m i R B a s e 数据库已更新到13.0版本,共发布9539种m i R N A 。

英国的S a n g e r 中心专门成立了m i R N A 的数据库(h t t p ://w w w .s a n g e r .a c .u k /S o f t w a r e /R f a m /m i r -