8 P& z9 g0 Y" t+ f; v miRNA可从一些较大的转录产物产生。这些转录产物可被加工成发夹状前体,成为外切酶Dicer和Drosha(这两种酶是RNaseIII家族成员)的底物。Drosha和Dicer外切酶作用发夹状前体,产生长度为20 - 22核苷酸的成熟miRNA。Drosha存在于细胞核中,Dicer存在于细胞质中。缺少Dicer的动物不能合成miRNA。 ) F1 q( B/ t* y6 N$ g6 s0 i+ ?) {! N0 a4 T) c- O7 i4 l5 B& u3 \
根据Xie等人发现的与miRNA有互补序列的mRNA 3’ UTR的数目,估计约有5000个人类基因(基因总数的20%)可能受某种形式的miRNA的调节。John和Lewis等人最近提出在其他脊椎动物中miRNA的靶基因数目也很惊人[4],[5]。生物信息学和各种实验方法的研究结果表明,我们对人和其他脊椎动物miRNA的了解还刚刚开始。 4 F5 P! J. T, c/ R. Y, [! N% b+ u- C% U. m
miRNA通过位于mRNA 3’ UTR的部分互补序列,与特定靶mRNA结合。结合了miRNA的mRNA或者不翻译(这导致蛋白产物减少),或者被RNA干扰复合物(RISC)降解(这导致转录产物减少)。miRNA参与许多生命过程,可调控与发育、增殖、分化、凋亡和应激有关的许多基因的表达。# D' t& `3 x; x4 `& m
( q; a' i3 q( ]* C* Q 10多年前在线虫幼虫中发现miRNA可调节线虫发育[6]。对斑马鱼的研究发现,miRNA在斑马鱼的完全发育中起重要作用[7]。miRNA有组织专一性,可作为发育的开关。有人认为miRNA靶序列的获得和丧失是基因表达的精细调节方式,与进化有关,在鱼和人之间同源器官发育的不同可用主要发育基因的3’ UTR中miRNA靶序列的不同来解释[8]。* j M5 k, q: g) R: r* K
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miRNA与mRNA相互作用的突变可引起疾病。这些突变方式可以是:(1)miRNA功能丧失的突变;(2)miRNA功能获得突变;(3)miRNA靶位点突变,由此导致靶序列不能与miRNA结合,造成被miRNA调节的基因得以表达;(4)某些基因得到不需要的miRNA靶序列,导致基因非正常沉默。' }# p! H& p/ I$ S
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He[9]和O’Donnell[10]等人的研究揭示了miRNA基因表达的改变与癌症的产生有关。已知miRNA的一个基因簇,即miR-17-92多顺反子,位于染色体13q32-33的囊状淋巴瘤(一种B细胞恶性肿瘤)扩增区域。He等人使用微阵列分析B细胞淋巴瘤,并使用了因Myc原癌基因活化而产生B细胞淋巴瘤的小鼠模型。他们的实验表明,与正常组织样品相比,miR-17-92基因簇在B细胞淋巴瘤中的表达有所增加。进一步的研究表明,miR-17-92的表达和Myc的表达共同促进小鼠B细胞淋巴瘤的形成。在肿瘤中某些miRNA基因簇和Myc受到正调节时,肿瘤细胞不发生凋亡。 ; T$ Z6 }- ^% x A) r4 c; Z q% T R1 L
O’Donnell等人的相关研究证实,Myc直接与染色体13上的miR-17-92基因座结合,活化miRNA簇的表达。他们还揭示了miR-17-92簇中的两个miRNA,即miR-17-5p和miR-20a,可对E2F1转录因子的表达进行负调节。E2F1是Myc的另一个靶分子,它可帮助细胞周期正常进行。O’Donnell揭示的机制表明,在Myc活化与E2F1有关的转录的过程中,有miRNA的参与。miRNA也可以减少E2F1的翻译,从而可对Myc增殖信号进行精细控制。因为Myc活化染色体13q32-33的miRNA簇的表达,所以这个miRNA簇究竟怎样帮助Myc诱导淋巴瘤很令人感兴趣。; n' K9 q6 E+ p