定义:
微RNA(microRNA, miRNA)是一种存在于病毒和高等生物中进化高度保守的内源性
非编码RNA。在
人类基因组中有2%~3% 的基因是编码miRNA 的。绝大多数miRNA 通过与靶mRNA 的互补配对,在转录后水平沉默基因的表达从而使细胞表型发生改变。
调控基因的方式:
1. miRNA 抑制翻译的起始
在含有m7Gppp 帽子结构的mRNA,含有内部
核糖体进入位点(internal ribosome entry site,IRES)和含有ApppN 帽子结构的三种mRNA 中,只有m7Gppp 帽子结构的mRNA 可以被miRNA 抑制。
2. miRNA 的起始后抑制
miRNA 如何调控mRNA的延伸过程有多种假说,有人认为是核糖体在对miRNA 介导的mRNA 进行翻译时易于提前终止翻译,也有人认为miRNA 介导的mRNA 翻译后被miRNP 聚集的蛋白质水解酶快速水解了,关于miRNA 抑制翻译的起始后过程仍需要进一步的证据。
3. miRNA 与mRNA 的3'UTR 以外的区域结合
miRNA 还可以结合基因的编码区和5'UTR 区,有研究表明,miRNA 可以与某些mRNA(DNMT3b、p16INK4a、Nanog、Oct4 和Sox2)的编码区发生不完全互补配对从而抑制靶基因的表达。
4. miRNA 介导的mRNA 降解与P小体有关
P小体是
真核细胞细胞质中的RNA 颗粒体,其中富含降解mRNA 的蛋白质和翻译抑制子,被认为是细胞的mRNA 代谢场所。miRNA 介导miRNP聚集到细胞质的P小体中,P小体中包含AGO 蛋白和GW182 等参与miRNA 转录后沉默的蛋白质,这些蛋白质引导miRNA 直接或者间接地与P小体中的其他蛋白质作用从而抑制了靶基因的翻译。
5. miRNA 可激活靶基因的表达
miRNA 对靶基因可从正负两方面进行调控,miRNA 激活作用与富含
腺嘌呤/
尿嘧啶元件(AU richelement, ARE)相关,ARE存在于多种
细胞因子,癌基因,
生长因子的3'UTR 区,ARE 是miRNA 活化翻译的信号,在饥饿等环境因素影响下,可促进靶基因mRNA 的降解。