研究发现miRNAs与靶mRNA之间新关系

微小RNA（microRNA，简称miRNA）是生物体内源长度约为20~23个核苷酸的非编码小RNA，通过与靶mRNA的互补配对而在转录后水平上对基因的表达进行负调控，导致mRNA的降解或翻译抑制。在近期的《细胞》杂志上，两个研究小组的成员发现了miRNAs与靶mRNA之间的新关系：他们提出miRNAs将靶基因mRNA的水平调整到了一种最佳水平，并用不同的实验进行了证明。

 

在第一篇文章中，来自德国欧洲分子生物实验室（European Molecular Biology Laboratory，EMBL）和国力新加坡大学Temasek生命科学实验室的研究人员利用一种果蝇miRNA突变研究分析认为miRNAs将靶基因的水平调整到了最佳水平，并由于这种小RNA的保守性，因此提出在人类也存在这种关联。

 

microRNAs（miRNAs）通过绑定到特异性mRNA靶标上来进行转录后基因调控，目前虽然对这两者之间的关系已加深了了解，但是miRNAs与靶标之间的调控关系依然存在许多未解之谜。

 

许多miRNAs都能将其靶标的表达减少到不产生影响的水平，也因此有人提出miRNAs也许是将靶基因的水平调整到了一种最佳水平，在第一篇文章中，研究人员分析了将果蝇中保守的miRNA：miR-8突变之后的结果，从中他们识别了atrophin基因是miR-8的直接靶标（Atrophin-1是齿状核红核苍白球路易氏体退行性病变（DRPLA）的致病基因），miR-8突变表型中atrophin基因活性有所增高，导致大脑中细胞调亡水平增高。

 

miR-8表达细胞中atrophin水平降低到miR-8调控水平以下是有害的，这说明两者之间存在“调节靶标”的关系。由于果蝇的atrophin与哺乳动物转录调控因子atrophin家族相关，因此研究人员也认为这种存在于miR-8和atrophin同源基因之间的相互关系在哺乳动物中是保守，这也意味着人类也可能存在这种关联。

 

另一篇文章提及的是miR-150这种小分子RNA，miR-150是一种在成熟淋巴细胞特异表达的miRNA，在淋巴细胞前体中并不存在。miR-150的一个重要靶标就是c-Myb——调控淋巴细胞生长多步骤的转录因子。

 

在这篇文章中，研究人员采用功能失活突变（loss-of-function mutation，LOF）和功能激活突变（gain-of-function，GOF）基因靶向两种研究方法，研究miR-15的c-Myb条件型和局部型去除，结果他们发现miR-150体内调控c-Myb表达是以一种剂量依赖性的方式，并且miRNA和c-Myb浓度变化范围小，但能极大的影响淋巴细胞的生长和回应。

 

这一研究说明淋巴细胞中一个阶段特异性表达的miRNA存在一个关键靶标的转录因子，并且进一步揭示这种miRNA（或者其它miRNA）能在特殊的细胞环境中调控仅仅一些关键靶标蛋白的表达。

 

微小RNA（microRNA，简称miRNA）是生物体内源长度约为20－23个核苷酸的非编码小RNA，通过与靶mRNA的互补配对而在转录后水平上对基因的表达进行负调控，导致mRNA的降解或翻译抑制。到目前为止，已报道有几千种miRNA存在于动物、植物、真菌等多细胞真核生物中，进化上高度保守。在植物和动物中，miRNA虽然都是通过与其靶基因的相互作用来调节基因表达，进而调控生物体的生长发育，但miRNA执行这种调控作用的机理却不尽相同。

 

1993年，首次在秀丽隐杆线虫(Caenorhabditiselegans)中发现microRNAs，现已证实，miRNA广泛存在于真核生物细胞内，是最大的基因家族之一，大约占到整个基因组的1%，在精细调控基因表达及生物生长发育过程方面发挥着重要作用。任何miRNAs的失调都会导致细胞调控事件的剧变。

最近研究表明，miRNA在生物体内的多样化调控途径中扮演着关键性角色，包括控制发育进程、细胞分化、细胞凋亡、细胞分裂以及器官的发育。miRNA与其靶分子组成了一个复杂的调控网络，如某一特定的miRNA可以与多个mRNA 分子结合而发挥调控功能，反之，不同的miRNA 分子也可以结合在同一mRNA 分子上，协同调控此mRNA分子的表达。