Nature：miRNA前体新功能开辟基因调控新领域 pri-miRNA促m

顾汉现

Nature：miRNA前体新功能开辟基因调控新领域

2015-04-04 14:57

2015年4月4日讯 /生物谷BIOON/ --近日，著名国际学术期刊Nature在线发表了法国科学家的一项最新研究进展，他们发现在植物中miRNA的初级转录本pri-miRNA能够编码一类具有调节功能的多肽，促进miRNA积累，调节基因表达。这一研究发现了pri-miRNA的新功能，为基因调控研究开辟了新的领域，具有重大意义。

MicroRNA（miRNA）是一类具有调节作用的小RNA分子，能够通过结合和切割mRNA，抑制蛋白质翻译过程，从而特异性抑制靶向基因表达。细胞在形成成熟miRNA之前，会先转录出更大的初级转录本（pri-miRNA），但目前对pri-miRNA的功能了解较少。

研究人员发现在植物pri-miRNA中包含短的开放阅读框序列，能够编码一类具有调节功能的多肽。蒺藜苜蓿中表达的Pri-miR171b和拟南芥中表达的pri-miR165a能够产生调节性多肽，研究人员将其命名为miPEP171b和miPEP165a，研究发现这两种调节性多肽能够各自增强它们对应的成熟miRNA的积累，最终导致参与根部发育的相关靶向基因的表达下调。研究人员通过研究证明miPEP的作用机制主要是能够增加pri-miRNA的转录。

随后，他们又发现拟南芥和蒺藜苜蓿中另外5个pri-miRNA也能够编码miPEP，这表明miPEP在植物王国中广泛存在。将合成的miPEP171b和miPEP165a多肽应用于植物，能够特异性触发miR171b和miR165a的积累，导致侧根减少，并刺激主根生长，说明miPEP可能具有重要的农业应用价值。

http://www.nature.com/nature/jou ... ll/nature14346.html

顾汉现

microRNA 在甲状旁腺癌中的研究现状及其发展前景

一、miRNA 的生成
miRNA 是一类进化上保守的，长度约 22 个核苷酸的内源性单链非编码小分子 RNA，广泛存在于真核生物中。miRNA 作为新发现的基因表达调控因子，他由基因组 DNA 编码。首先以基因组 DNA 为模板在 RNA 聚合酶Ⅱ的作用下转录产生 5' 端具有甲基化的鸟嘌呤和 3' 端具有多聚腺嘌呤碱基的 pri-miRNA，然后这种具有发夹状的二级茎环结构进入由 Drosha（一种核糖核酸内切酶Ⅲ）及 DGCR8（双链 RNA 可吸附蛋白）所构成的大约 500-600 kDa 的微处理器中，经切割产生 5'- 端带有磷酸基团和 3'- 端带有突出的 2 个核苷酸的约 80 hp 的 miRNA 前体（pre-miRNA），然后 pre-mjRNA 由 Exportin-5（Exp-5 Ran transport receptor 冢族成员之一）转运至细胞质，并被 Dicer（第 2 个核糖核酸内切酶Ⅲ）进一步加工成长度约为 22 个碱基的双螺旋结构，miRNA 双螺旋在解旋酶作用下解旋，其中一条 mjRNA 链变成一个成熟的 miRNA，与 RNA 诱导沉默复合体（RNA-induced silencing complex，RISC）形成 RICS-miRNA 功能单位。

详细:
http://oncol.dxy.cn/article/42732?trace=hot



调控基因表达的 miRNA:

1 miRNA 的产生
　　迄今为止，在植物、线虫、果蝇和哺乳动物中已发现了一千多个 miRNA 基因(见表1)。这些 miRNA 基因首先在细胞核内转录成前体转录本 (pri-miRNA)，并被加工成前体 pre-miRNA，然后被转运到细胞质被加工成成熟的 miRNA (见图1)。Lee 等人第一次证明一大类 miRNA 由多聚酶Ⅱ (Pol Ⅱ )转录，而且一些 miRNA 的转录本(如 let-7 )具有5'帽和3' poly(A) 的结构，Pol Ⅱ 的抑制剂能够抑制 pri-miRNA 的积累，而 Pol Ⅱ 能与 miRNA 的启动子免疫共沉淀。Rodriguez 等人在基因组水平对 miRNA 的转录也进行了分析，哺乳动物中由内含子编码的 miRNA，其转录酶应该是 PolⅡ，Rodriguez 等人检测的 miRNA 与90个蛋白编码基因有关。但是并不能排除 miRNA 还有其他多聚酶，寻找与 miRNA 相关的其他聚合酶还有待进一步的研究。Pri-miRNA 在核内被 RNase Ⅲ 核酸酶 Drosha 加工成长约70 nt 的发夹状的 pre-miRNA。最近的报道指出，Drosha 和另外的一些成分(如人类中的 DGCR8 蛋白、果蝇中的 Pasha 蛋白)构成一个微小 RNA 处理器 (microprocessor) 的复合体，pri-miRNA 在这个 microprocessor 中被加工成 pre-miRNA。关于在 pri-miRNA 之前 miRNA 基因的转录本是如何加工的，人们所知甚少。线虫 miRNA 基因 let-7 前体是一个相对较长，且具有 poly(A) 结构，Bracht 等人发现 let-7 转录本经历一个反式剪辑 (trans-splicing) 的过程，生成一个叫做 SL1RNA(spliced leader1) 的中间体。pre-miRNA 在 Exportin5 的帮助下从核进入胞质内，这个过程还需要一个 G 蛋白因子 Ran 参与。能与 exportin5 结合的 pre-miRNA 必须具有大于16 nt 配对的茎和3'末端有2个悬垂碱基的结构特点，末端如果是5'悬垂碱基将会抑制 exportin5 对它的转运。胞质中 pre-miRNA 在 Dicer 酶的作用下，被切割成双链的 miRNA：miRNA* 配对分子，然后成熟的 miRNA 分子被解链，单链的 miRNA 进入一个核糖蛋白复合体 miRNP (也叫 RISC)，miRNA 通过与靶基因的3' UTR 区互补配对，指导 miRNP 复合体对靶基因 mRNA 进行切割或者翻译抑制。

详细:
http://www.biotech.org.cn/information/30220