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标题: 《cell》文献翻译:内源小RNA — miRNA, siRNA和piRNA [打印本页]

作者: bobo    时间: 2009-4-28 21:09     标题: 《cell》文献翻译:内源小RNA — miRNA, siRNA和piRNA

内源小RNA — miRNA, siRNA和piRNA4 ?! \6 D1 M# v2 T. n( v* x1 e
$ t" i4 o; I: U. ]) `+ r- m& D
" |1 K! @& I) u, U- ~- p9 ]

( T6 r  z) ~# N) m; j2 ~% F     miRNA (微RNA)和siRNA(小分子干扰RNA)是长度为21-25核苷酸的RNA分子,而piRNA是长度为25-31核苷酸的RNA(主要长度为29-30核苷酸)。miRNA是内源小RNA,siRNA一般认为是外源性的,但细胞也会产生自身的siRNA。miRNA和siRNA都可作用于mRNA,使基因沉默。piRNA是动物睾丸专一性RNA,它也在基因沉默中起作用。这三类小RNA的前体不完全相同。miRNA前体是能折叠成发夹结构的单链转录产物,siRNA由完全配对的双链RNA前体产生,piRNA的前体是单链RNA,但不含有能折叠成发夹结构的部分。下面分别就这三类RNA的特点作进一步分析。5 F5 [& R9 y/ h% ~) L
7 L) R) }" q: v# Q3 k

; t4 a3 f9 ~3 F# c, f" m, v# p/ W- K4 `0 v/ j+ Z
miRNA6 S: {/ M1 T' ]  o# h

) }1 K% g* M& W* I2 P) a- z    已在植物和动物中发现了几百种miRNA。Xie等用mRNA的3’ UTR(3’非翻译区)8核苷酸检索有miRNA基因特征的基因组序列,结果不但发现了许多已知miRNA基因,还发现了129个新的miRNA基因[1],[2]。 Bereziko等通过对灵长目动物miRNA前体两侧区域进行序列分析,鉴定miRNA基因的保守特征[3]。这种分析不但找到了>20%的已知哺乳动物miRNA基因,而且找到了几百个侯选基因。根据Xie和Bereziko等人的研究结果,可以认为人基因组中至少有500个miRNA基因,约占基因总数的2% - 3%。! A7 U2 h7 D" s3 `* h) q

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
3 t  ^) R$ ?! w- s* R. V
    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
4 U. @5 ?" E0 r
    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

2 G  e- v7 d4 E3 X( d% Z& i2 p    miRNA在干细胞分裂中起重要作用。Hatfield等人[11]用带有dicer-1(dicer-1是miRNA生物合成的必需基因)突变的果蝇生殖细胞证实,在干细胞通过G1/S关卡的过程中需要miRNA。某些环境刺激可以使大多数细胞停留在G1/S关卡,而干细胞对这些环境刺激不敏感,因而能长期分裂。miRNA与干细胞越过G1/S关卡的机制密切相关。
/ ~5 U- g9 F( }  H# \( v, ?
# }; I7 p" A, {) g- k$ S# v内源siRNA) M3 i- v: i' Y% Y+ Z1 G% X1 y
! \# z! b9 S* \( P3 K
    虽然一般认为siRNA是由科学家在实验室制造的或来自病毒感染,但事实上细胞也会因自身需要而主动制造siRNA。在植物、动物和真菌中有一些与miRNA不同的小RNA,它们主要由基因组中的重复序列编码。这些小RNA称为有重复序列的siRNA,为它们编码的基因中的重复序列许多是转座子或逆转录因子,这与RNAi在转座子表达和增殖的沉默中起作用的观点相吻合。已知许多miRNA的长度为20 ~ 23核苷酸,而这些siRNA的长度为23 - 27核苷酸。siRNA没有发夹—环前体,它们的前体是有两条不同互补链的dsRNA[12]。siRNA可以调节合成RNA的基因座的染色质组分,具有指导染色质效应子对DNA反式作用的潜在能力。
! U* x+ t, |  \! |
" G( |) g* o4 I7 H% u    另外,通过克隆研究鉴定了一些与无蛋白编码基因的染色体区域互补的小RNA,这些小RNA(siRNA)有时与较长的特殊非编码RNA重叠。相对于这些非编码RNA,siRNA以“反义”方向存在。对拟南芥At2g27400 RNA来说,相关的siRNA是位于其中的21核苷酸[13]。这些观察表明这些siRNA是从较长的RNA产生的。这类siRNA的长度与miRNA的长度类似,它们的基因中无重复序列。这类非重复siRNA有什么生物功能?8 h" V$ \% m: y+ ?
8 V, K4 O% n  Q6 G) \
    在线虫中鉴定了13个siRNA基因,它们对发育的不同阶段起作用。在拟南芥中鉴定了三种与At2g27400 RNA序列互补的mRNA。非重复siRNA与外源siRNA的RNAi作用方式类似。目前尚不清楚这种非重复siRNA在拟南芥发育中有什么功能,可能对茎和叶的发育有一定作用。
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    在原生动物四膜虫中内源siRNA有特殊功能。有几项实验证据表明,这些siRNA可与微细胞核基因组的DNA杂交,但不与巨细胞核基因组DNA杂交,显然它们与被消除的序列有关[14]。这些siRNA的作用可能是使DNA消除机制作用于IES序列(内部消除序列)。DNA消除机制包括染色质重建因子,这与siRNA在染色质调节中起作用的观点一致。& m9 o8 D" K) {% B& \# e3 I

3 @9 n: o4 ^2 @. f' Z4 b! spiRNA
% @& B1 C5 t/ ]  u4 P& E  R
9 |% V/ q) H8 H- _) F    piRNA的发现与Argonaute蛋白家族有关。某些Argonaute蛋白,如Ago1和Ago2,与miRNA和siRNA结合,形成核糖核蛋白体复合物,并进一步与mRNA结合,抑制靶mRNA表达。而有另一类不同于Ago1/Ago2的Argonaute蛋白,它们不与siRNA或miRNA结合。这类蛋白的代表是果蝇Piwi蛋白,它在种系发育中起重要作用。Piwi及其小鼠同源物(Miwi, MIli, Miwi2)的遗传学分析表明,它们是精子产生所必需的[15]。Lau等人[16]部分纯化了大鼠睾丸抽提物中的核糖核蛋白体复合物,发现了长度主要为29 - 30核苷酸的睾丸专一性RNA。这些RNA的大小不同于miRNA,与不同的蛋白质结合。这些复合物的蛋白质亚基主要是Riwi (Piwi的大鼠同源物)和RecQ1。这种核糖核蛋白体复合物中的RNA被命名为piRNA,复合物则被称为Piwi相互作用RNA复合物(piRC)。
  A7 E: X2 L, I
* C' b( \6 T0 b6 P    piRNA可与小鼠睾丸抽提物中分离的多聚核糖体结合。然而,遗传学研究表明,Piwi蛋白通过改变染色质结构参与基因转录沉默。piRC在这种类型的基因沉默中起作用。
! _3 V5 ?# ?5 p# D5 b8 w& x! ^$ C4 d
    piRNA基因位于基因组中以前认为不会被转录的区域。这些区域分布在大小为1 - 100 kb的100个piRNA基因簇中。只有很少几个piRNA基因有重复DNA。在典型的piRNA基因簇中的piRNA基因只位于基因组DNA的一条链中,只有很少的piRNA由两条DNA链产生。与负链piRNA分离的正链piRNA位于DNA中不同区域,这些区域往往相隔几百个碱基对。piRNA没有重叠的互补RNA或可回复折叠的RNA前体,这表明piRNA不是从双链RNA前体产生的,它与miRNA和siRNA的生物合成机制不同。
& h6 y- P7 W" I' C- u4 Q* F% f, G+ F8 ]4 U5 Y, G
    piRNA和piRC复合物不仅在大鼠中存在,在其他动物(包括小鼠和人)的睾丸中也存在。在大鼠、小鼠和人中,大多数piRNA簇是同源的,甚至有DNA链专一性,但piRNA序列在种属中并不是保守的。! X, c3 `3 G: Y9 M

5 k: l" y0 e7 x5 W: ]1 X' w    piRNA在雄性精子细胞的发育过程中产生。在没有已分化的生殖细胞的WV小鼠中不存在piRNA。在整个精子发育过程中都可以检测到piRNA,其丰度的峰值在完整精细胞阶段,每个完整精细胞有一百万个piRNA分子。- e5 Z1 _/ [2 Z0 B5 q7 B$ c

; m, C5 J2 D' T9 n$ N . |" G$ n; P( t/ o2 K( J

, Y+ ]- r6 [- w! K& X( s参考文献. H) x. a5 k. }; [

3 Q; W) A3 A  S/ h# [$ \( K2 V* x1         Xie, Z. et al., Nature 434 (2005), 338—345  N9 }! w; K  Z3 W3 A& s9 p  `) Z! A
# c% `; t8 R( z  Y5 t7 w
2         Xie, Z. et al., PLOS Biol. 2 (2004), 104$ [: L7 Y9 ^! \1 L) t5 _

# W% t8 R/ Y! h2 q9 v1 D8 m. |3         Berezikov, E. et al., Cell 120 (2005), 21—24
8 X7 _" r, h* u: k: O
% W* {7 ^1 Y& r4 a4         John, B. et al., PLOS Biol. 2 (2004), 363
3 C- e; i; q6 S' r7 n. l* |
2 l1 Y5 B0 V& w9 N- Y0 N5         Lewis, B.P. et al., Cell 120 (2005), 15—20, ~; O5 B: W% `4 G  \# a6 L' a

" L: }; G* _6 B, a6         Lee, R.C. et al., Cell 75 (1993), 843—854' s) x, C; K6 D1 U, _' \- m) i
" e/ F( H0 ~3 y7 I# \
7         Wienholds, E. et al., Nat. Genet., 35 (2003), 217—218
; z# g2 J/ m; _
" d. D& V) {) [8         Plasterk, R.H.A. Cell 124 (2006) 877—881# h1 N( H5 B" R9 |( F4 r: V( q6 y9 p) [
& M0 h% [; S4 X3 I$ b
9         He, L. et al., Nature Rev. Genet 5 (2004), 522—531
  q  T' w& Q" q- G9 I
+ n9 e8 L- P8 X( n4 u, W10     O’Donnell, K.A. et al., Nature 435 (2005), 839—843
+ R6 z& G2 l' ^5 ?* \$ a; r& O% s% ?' E1 b3 N9 L" s
11     Hatfield, S.D. et al., Nature 435 (2005), 974—978
( M. e" O& I  u2 t& O/ M- r* Y9 b5 T# b' X
12     Ambros, V. et al., Curr. Biol. 13 (2003), 807—818
  G! l) J* u; i1 C+ k& P3 _) ^' _0 f% s8 l$ z0 a+ w9 ?
13     Vazquez, H. et al., Mol. Cell 16 (2004), 69—79
, o" s' `6 `4 M5 l( ?/ [/ T9 Z' O9 C! g
14     Mochizuki, K. et al., Genes Dev. 18 (2004), 2068—2073
( y7 ^; j2 l: Q5 j0 b& W
- w2 I: c2 [( I5 L( Z' ^15     Carmell, M.A. et al., Genes Dev. 16 (2002), 2733, `- B2 `) c/ Q, o" e
0 K8 {3 I# u5 z! g
16     Lau, N.C. et al., Science 313 (2006), 363
% y1 r# M" `: Z$ v, x8 `( Z% @
( }8 ], W  U2 g" C7 R+ i) n本文转自建人先生原创,感谢
作者: doctor009    时间: 2010-2-8 22:01

我想看看原文呀
作者: 张也行    时间: 2010-2-11 08:45

回复 1# bobo 7 R% C( {3 y3 Q4 y. j
谢谢你!请问这篇文章的原文是什么啊?我想查一下原文。谢谢了
作者: lmh_yixue    时间: 2012-10-2 18:48

求原文
作者: keren4808    时间: 2013-7-5 21:08

学习了,有原文更好呀! k6 }8 Z1 n/ W9 v
顺便英语也学习了
作者: 依旧随遇而安    时间: 2015-5-31 22:33

哈哈,顶你了哦.  
作者: txxxtyq    时间: 2015-6-28 10:53

干细胞治疗糖尿病  
作者: bluesuns    时间: 2015-7-12 19:48

慢慢来,呵呵  
作者: 张佳    时间: 2015-7-25 22:19

呵呵,支持一下哈  
作者: 我心飞翔    时间: 2015-8-2 17:27

设置阅读啊  
作者: 123456zsz    时间: 2015-8-5 20:01

楼主也是博士后吗  
作者: 昕昕    时间: 2015-8-25 15:01

世界上那些最容易的事情中,拖延时间最不费力。  
作者: tuanzi    时间: 2015-8-29 23:07

很好!很强大!  
作者: aakkaa    时间: 2015-8-31 05:03

神经干细胞
作者: tuanzi    时间: 2015-10-25 12:34

就为赚分嘛  
作者: 舒思    时间: 2015-11-2 09:01

说的真有道理啊!
作者: 昕昕    时间: 2015-12-12 15:34

干细胞之家
作者: 依旧随遇而安    时间: 2016-2-10 16:54

干细胞存储  
作者: 风云动    时间: 2016-2-19 18:10

围观来了哦  
作者: 知足常乐    时间: 2016-3-8 18:27

在线等在线等  
作者: 依旧随遇而安    时间: 2016-4-1 17:18

鉴定完毕.!  
作者: netlover    时间: 2016-4-11 19:33

站个位在说  
作者: dongmei    时间: 2016-4-15 20:24

在线等在线等  
作者: 王者之道    时间: 2016-4-16 11:54

晕死也不多加点分  
作者: abc987    时间: 2016-4-23 11:42

支持你一下下。。  
作者: 123456zsz    时间: 2016-4-28 13:01

干细胞研究非常有前途
作者: pspvp    时间: 2016-5-9 12:01

挺好啊  
作者: 刘先生    时间: 2016-5-9 13:27

我卷了~~~~~~~  
作者: wq90    时间: 2016-5-11 22:53

继续查找干细胞研究资料
作者: ikiss    时间: 2016-6-6 10:10

干细胞之家
作者: 小丑的哭泣    时间: 2016-6-11 22:46

不错啊! 一个字牛啊!  
作者: 糊涂小蜗牛    时间: 2016-6-20 12:09

就为赚分嘛  
作者: sshang    时间: 2016-7-18 23:00

每天都会来干细胞之家看看
作者: myylove    时间: 2016-8-9 11:43

偶啥时才能熬出头啊.  
作者: 我心飞翔    时间: 2016-9-4 14:43

不对,就是碗是铁的,里边没饭你吃啥去?  
作者: alwaysniu    时间: 2016-9-13 11:27

说的不错  
作者: xiaomage    时间: 2016-9-28 23:01

爷爷都是从孙子走过来的。  
作者: laoli1999    时间: 2016-10-8 19:09

好 好帖 很好帖 确实好帖 少见的好帖  
作者: 我心飞翔    时间: 2016-10-22 11:27

一定要回贴,因为我是文明人哦  
作者: ines    时间: 2016-12-7 11:27

我的妈呀,爱死你了  
作者: 张佳    时间: 2016-12-23 16:28

天啊. 很好的资源
作者: Greatjob    时间: 2016-12-30 00:45

干细胞行业  
作者: 小小C    时间: 2017-1-2 01:16

留个脚印```````  
作者: 科研人    时间: 2017-1-13 21:01

貌似我真的很笨????哎  
作者: ines    时间: 2017-2-2 17:24

角膜缘上皮干细胞
作者: 温暖暖    时间: 2017-2-14 16:43

偶啥时才能熬出头啊.  
作者: 化药所    时间: 2017-2-15 17:27

顶一个先  
作者: 若天涯    时间: 2017-3-5 03:20

努力,努力,再努力!!!!!!!!!!!  
作者: ines    时间: 2017-3-10 14:27

顶也~  
作者: 榴榴莲    时间: 2017-3-11 07:35

小生对楼主之仰慕如滔滔江水连绵不绝,海枯石烂,天崩地裂,永不变心.  
作者: chinagalaxy    时间: 2017-3-23 10:27

孜孜不倦, 吾等楷模 …………  
作者: doc2005    时间: 2017-4-13 12:35

我的啦嘿嘿  
作者: 刘先生    时间: 2017-4-23 09:18

原来这样也可以  
作者: 陈晴    时间: 2017-4-28 11:27

顶一个先  
作者: 修复者    时间: 2017-5-16 10:10

我卷了~~~~~~~  
作者: 安生    时间: 2017-5-25 11:59

我是来收集资料滴...  
作者: yunshu    时间: 2017-5-30 10:18

我顶啊。接着顶  
作者: MIYAGI    时间: 2017-6-16 02:30

努力,努力,再努力!!!!!!!!!!!  
作者: 碧湖冷月    时间: 2017-7-5 21:23

努力,努力,再努力!!!!!!!!!!!  
作者: 再来一天    时间: 2017-7-30 02:47

我该不会是最后一个顶的吧  
作者: 365wy    时间: 2017-8-4 18:50

我等你哟!  
作者: 考拉    时间: 2017-8-13 17:19

好帖子,要顶!
作者: 我学故我思    时间: 2017-8-23 19:23

发贴看看自己积分  
作者: SCISCI    时间: 2017-8-30 00:48

今天临床的资料更新很多呀
作者: dogcat    时间: 2017-9-8 05:19

设置阅读啊  
作者: 求索迷茫    时间: 2017-9-12 14:18

太棒了!  
作者: 海小鱼    时间: 2017-9-18 20:04

我喜欢这个贴子  
作者: 再来一天    时间: 2017-9-29 01:20

我该不会是最后一个顶的吧  
作者: na602    时间: 2017-10-1 11:35

来上茶~~~~  
作者: wq90    时间: 2017-11-9 21:54

心脏干细胞
作者: keanuc    时间: 2017-11-24 23:46

一楼的位置好啊..  
作者: dongmei    时间: 2017-11-30 08:54

厉害!强~~~~没的说了!  
作者: biobio    时间: 2017-12-9 10:01

感谢党和人民的关爱~~~  
作者: bioprotein    时间: 2017-12-23 00:27

我毫不犹豫地把楼主的这个帖子收藏了  
作者: doc2005    时间: 2017-12-29 20:10

每天都会来干细胞之家看看
作者: haha3245    时间: 2018-1-1 18:18

今天再看下  
作者: nosoho    时间: 2018-1-10 00:17

干细胞研究还要面向临床
作者: keanuc    时间: 2018-1-16 05:24

脂肪干细胞
作者: 一个平凡人    时间: 2018-1-20 08:28

病毒转染干细胞
作者: 糊涂小蜗牛    时间: 2018-1-22 12:01

好贴坏贴,一眼就看出去  
作者: heart10    时间: 2018-1-27 00:23

不错不错,我喜欢看  
作者: dd赤焰    时间: 2018-1-27 10:10

ding   支持  
作者: mk990    时间: 2018-2-25 00:13

我十目一行也还是看不懂啊  
作者: whyboy    时间: 2018-3-3 03:27

我好想升级  
作者: vsill    时间: 2018-3-3 15:33

长时间没来看了 ~~  
作者: 黄山    时间: 2018-3-3 16:00

神经干细胞
作者: 老农爱科学    时间: 2018-4-26 06:52

应该加分  
作者: 杏花    时间: 2018-4-28 03:42

是楼主原创吗  
作者: sky蓝    时间: 2018-5-7 14:43

谢谢楼主啊!
作者: 365wy    时间: 2018-5-21 21:18

谢谢分享  
作者: changfeng    时间: 2018-5-24 07:18

想都不想,就支持一下  
作者: yukun    时间: 2018-5-27 06:35

既然来了,就留个脚印  
作者: sky蓝    时间: 2018-6-13 16:01

我仅代表干细胞之家论坛前来支持,感谢楼主!  
作者: 加菲猫    时间: 2018-6-21 23:01

呵呵 那就好好玩吧~~~~  
作者: yunshu    时间: 2018-6-25 05:02

加油啊!偶一定会追随你左右,偶坚定此贴必然会起到抛砖引玉的作用~  
作者: 墨玉    时间: 2018-7-8 17:07

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作者: lab2010    时间: 2018-7-16 21:34

干细胞之家是不错的网站
作者: 刘先生    时间: 2018-7-28 02:56

支持~~顶顶~~~  
作者: 命运的宠儿    时间: 2018-8-17 19:10

你还想说什么啊....  
作者: 榴榴莲    时间: 2018-8-28 07:35

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