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RNA结合蛋白免疫沉淀(RIP)技术(一)

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一、microRNAs(miRNA)简介

1. microRNAs(miRNA)是一种内源性非编码小分子RNA,一般具有18到25个核苷酸,其序列在进化上高度保守,通过靶向特定mRNA来调节基因的表达。

miRNA是越来越受关注的转录后调控网络(post-transcriptional control)中重要的调控因子。首先,miRNA结合到核糖核蛋白(Ribonucleoprotein,RNP)复合物中,形成RNA诱导的沉默复合体(RNA-induced silencing complex, RISC),然后通过不完全的碱基互补靶向到目标mRNA的3’UTR区,再通过引导酶切影响了mRNA的稳定性,或直接阻碍翻译过程,从而介导特异mRNA靶标的转录后基因沉默。miRNA参与转录后调控网络。miRNA靶向到目标mRNA的3’UTR区,抑制靶mRNA的蛋白表达。

2. miRNA对许多生理过程产生重要影响,如细胞生长、凋亡、应激应答、干细胞分化潜能的维持以及新陈代谢等。据估计,脊椎动物基因组编码多达1000种不同的miRNA,研究人员推测,这些miRNA可能调控至少30%的基因的表达。尽管研究人员目前已在人体内发现超过530种miRNA,但仍需进一步研究以了解这些分子的确切的细胞学功能,及其在疾病发生中所扮演的角色。

3. 对miRNA的研究表明,miRNA表达量的上调或是下降都可能与致癌基因或是抑癌基因的调节有关,因此miRNA在癌症生成中起重要的作用。通常而言,与发生分化了的细胞类型有关的miRNA在肿瘤细胞中的表达减少,而那些在早期发育及干细胞中便有所表达的miRNA却保留下来。

4. 一些在肿瘤中过度表达的miRNA通过下调抑癌因子而促进肿瘤发生,如:

(1)在肝细胞癌中高表达的miR-21,靶向抑癌基因PTEN 。

(2)在淋巴瘤中高表达的miR-17-miR-92簇,靶向抑癌基因E2F1。

(3)在睾丸生殖细胞肿瘤中高表达的miR-372和miR-373,靶向抑癌基因LATS2。

5. 同时,一些在肿瘤中表达缺失的miRNA起着抑制癌症的功能,如:

(1)在肺癌中中低表达的lethal-7(let-7)miRNA家族,靶向致癌基因KRAS、NRAS、MYC和high mobility group A2 (HMGA2)。

(2)在睾丸癌和套细胞淋巴瘤中低表达的miR-15a-miR-16-1簇,靶向致癌基因cyclin D1。

6. 值得注意的是,这些miRNA的作用是组织和肿瘤特异性的,例如miR-155在白血病和淋巴癌中是高度表达的,并起着原癌基因的作用,而miR-155在内分泌肿瘤中表达极大地下调,很可能对内分泌肿瘤具有抑制作用。

7. 最新的研究发现,许多miRNA参与晚期癌症的特征--癌细胞扩散过程的调控,这些miRNA通过同时作用多条信号通路并靶向不同目标蛋白基因而对癌细胞扩散起激活或抑制的功能。

8. 肿瘤转移中miRNA调控的信号通路。在癌症恶化过程中,通常表达上升的miRNA以红色方框表示,而表达下降的miRNA以灰色方框表示。有助于上皮细胞-间充质转化的蛋白编码基因以绿色方框表示。EMT:epithelial-mesenchymal transition,上皮细胞-间充质转化; ECM:extracellular matrix,胞外基质。

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