【8.1】microRNA——功能和生物发生

  • microRNAs (miRNA) 是小的非编码RNA,长度在18-24 个核苷酸之间。
  • MicroRNA 通过与信使 RNA (mRNA) 的 3’ 非翻译区 (UTR) 的互补序列进行碱基配对,在转录后水平上调节基因表达。
  • 这种相互作用通过切割 mRNA 链导致基因沉默或通过缩短 polyA 尾或抑制 mRNA 翻译成蛋白质来破坏 mRNA。

1990 年代初,microRNA 首次在生物体 秀丽隐杆线虫中被发现。目前,已在人类基因组中鉴定出 2500 多种成熟的 microRNA。相当一部分似乎在其他动物中高度保守。

microRNA 基因在细胞核中由 RNA 聚合酶 II 转录为长单链 RNA (ssRNA),称为“初级 microRNA”(primary microRNA)或“pri-miRNA”。

ssRNA 转录物形成一个发夹环结构,它通过称为 Drosha/Dgcr8 的核蛋白复合物发出 RNA 核酸酶裂解的信号。由此产生的短发夹 RNA 被称为“前体-microRNA”或“pre-miRNA”。Pre-miRNA 被核输出蛋白 Exportin 5 释放到细胞质中,并被 Dicer 酶切割成约 22 个核苷酸长的成熟 microRNA。链分离后,单链成熟的 microRNA 被整合到 microRNA 诱导的沉默复合物 (miRISC) 中。通过 RISC,microRNA 通过直接碱基配对与 mRNA 分子的 3´UTR 结合。miRISC 与 mRNA 的结合通过抑制 mRNA 翻译或 mRNA 不稳定导致转录后基因沉默。

microRNA 的 5´UTR 区域也称为种子区域(核苷酸 1 到 8),对靶向和功能具有最重要的影响。MicroRNA 不需要完美的互补性来识别目标,单个 microRNA 能够调节多达数百种或更多的 mRNA 种类。

参考资料

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