miRNA在肿瘤方面的研究进展

作者:朱键;杨跃煌;田新 刊名:现代医药卫生 上传者:黄迪开

【摘要】非编码RNA基因的研究是当前医学生物学国际热点之一,正在受到人们前所未有的关注。最新研究表明,非编码RNA、特别是小分子非编码RNA,如微小RNA(micro RNA,miRNA)在基因转录和转录后加工、细胞分化和个体发育、遗传和表观遗传等几乎所有的重要生命活动中发挥重要作用[1]。

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非编码RNA基因的研究是当前医学生物学国际热点之一,正在受到人们前所未有的关注。最新研究表明,非编码RNA、特别是小分子非编码RNA,如微小RNA(microRNA,miRNA)在基因转录和转录后加工、细胞分化和个体发育、遗传和表观遗传等几乎所有的重要生命活动中发挥重要作用[1]。在人类重大疾病发生机制和控制方面,miRNA同样扮演着重要角色,目前已发现很多复杂的疾病与miRNA有关,包括多种恶性肿瘤,对miRNA基因及其功能的研究不仅将揭示一个全新的由非编码RNA介导的遗传信息表达调控网络,而且将从分子水平阐明众多疾病本质,为人类疾病的研究和治疗提供新的理论和方法。因此,对人类疾病重要miRNA的研究已经成为当前生命科学中一个迅速发展的前沿,具有重要意义。miRNA是一类长度约为22nt非编码的内源性RNA,在转录或转录后水平能够对基因表达进行调控[2]。最开始人们对miRNA的研究是在通过对小时间RNA(smalltemporalRNA,stRNA)研究时开始的。19932003年美国和德国等相关研究人员在许多真核模式生物和细胞中找到了许多相类似的小分子RNA,其具有时序性、组织特异性及其量的差异性。Lee等[3]和Reinhart等[4]在秀丽新杆状线虫(caenorhabditiselegan)中发现lin-4和let-7编码的stRNA被认为是miRNA的代表[5]。目前研究的大部分miRNA生物学功能并不明确,但通过对部分miRNA的研究表明,其在生物的生长、发育及某些疾病的发生中有重要作用。1miRNA的产生miRNA的生成过程为首先由编码miRNA的基因在动物细胞核内合成初级miRNA(pri-miRNA),随后在DroshaRnase酶的作用下将pri-miRNA分解成长约70nt的茎环样结构的miRNA前体即pre-miRNA[6],以上合成过程都是在细胞核中进行的,随后,pre-miRNA在核转运蛋白(nuclearexport)的作用下运输至细胞质中[7],然后pre-miRNA在Dicer酶的作用下分解成miRNA[8],miR-NA*双体,然后在解旋酶的作用下产生miRNA与miRNA*,其中miRNA*将会马上降解,而miRNA则将会与核糖核酸沉默诱导复合体(RISC)结合,并通过碱基互补配对方式以完全或不完全配对降解靶基因mRNA或抑制其表达。2miRNA特点及生物学功能2.1miRNA特点人们通过研究发现,双链RNA在Dicer酶作用下分割成小分子干扰RNA(siRNA),siRNA也通过与RISC结合,对靶基因进行转录后基因沉默(PTGS)调控,所以,也可以看出siRNA与miRNA的产生及在对靶基因的调控方面有许多相似处,而且现在许多有关miRNA的认知都来源于siRNA。所以,结合siRNA的研究成果及miRNA的研究认为,miRNA具有如下特点:(1)miRNA是一些大小约22nt的来源于非编码的内源性RNA,其本身没有开放阅读框架(ORF);(2)其是由DroshaRnase现代医药卫生2013年8月15日第29卷第15期JModMedHealth,August15,2013,Vol.29,No.15酶及Dicer酶对茎环样的pre-miRNA作用产生的,其转录过程独立于其他基因;(3)miRNA在生物体发育过程中通过不完全互补(主要是动物)或完全互补(主要是植物)对靶基因进行调控;(4)成熟miRNA碱基序列及结构在不同物种间具有高度进化保守性[9];(5)miRNA表达具有时序性和组织特异性。基于以

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