miRNA文献综述文档格式.docx

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到目前为止，在动植物以及病毒中已经发现有4361个miRNA分子。

第一个被确认的miRNA是在线虫中首次发现的lin-4和let-7,随后多个研究小组在包括人类、果蝇、植物等多种生物物种中鉴别出数百个miRNAo

miRNA生物学功能:

miRNA分子有以下几个明显特征：

［1］广泛存在于真核生物中，是一组不编码蛋白质的短序列RNA,它不具有开放阅读框架（ORF）o［2］miRNA的长度一般为20-24个nt,但在3,端可以有1-2个碱基的长度变化。

［3］成熟miRNA的5,端有一磷酸基团，3,端为羟基，这一特点使它与大多数寡核昔酸和功能RNA的降解片段区别开来。

［4］miRNA基因在基因组上不是随机排列的，其中一些通常形成基因簇。

来自同一个基因簇的miRNA具有较强的同源性，而不同基因簇的miRNA同源性较弱。

［5］有些miRNA分子在一些物种中是高度保守的。

约12%的siRNA在线虫、果蝇、哺乳动物和植物中呈现保守性。

miRNA呈现组织特异性表达和发育阶段特异性表达的特点，即在生物发育的不同阶段,有不同的miRNA分子的表达；

在不同组织中也可表达不同种类siRNA分子，这种特异性揭示了miRNA分子可能参与了生物体中复杂的基因表达调控机制。

miRNA的生成：

miRNA基因在核内由RNA聚合酶II（pollI）转录形成，转录成具有帽子结构（7MGpppG）和多聚腺昔酸尾巴的pri-miRNAopri-miRNA在DroshaRNase和它的辅助因子Pasha的共同作用下被剪切成70nt具有茎环结构的miRNA前体（pre-miRNA）opre-miRNA在转运蛋白RAN-GTP和exportin5作用下输送到细胞质中。

在细胞质中被Dicer酶加工成21-25个核昔酸长度的双链miRNA,随后双链miRNA链解，单链的miRNA进入一个沉默复合体（RISC）中，通过与靶基因的3'

UTR

区互补配对，指导miRNA复合体对靶基因mRNA进行切割或者翻译抑制。

miRNA功能：

miRNA的功能作用机制

miRNA通过抑制靶基因的表达来发挥它的功能，它的作用机制主要有两种：

在植物体中，miRNA分子一般是完全互补或者几乎完全互补的方式识别并与mRNA靶基因序列相结合，然后通过类似RNAi的方式降解靶基因，实现对植物体发育形态和生理功能的调控。

这种结合并不仅仅局限在靶基因的3,非编码区，而是可以发生在靶基因中的任何位点；

在动物体中，miRNA分子一般是以不完全互补的方式和靶基因的3,端非编码区序列相结合，通过抑制蛋白质的翻译发挥它的生物学功能，这种调控一般不会影响靶基因mRNA的稳定性。

现在有一些研究显示核糖体也参与了这种转录后抑制的机制。

siRNA通过这两种作用机制抑制靶基因的表达，进而在各种植物及动物中发挥着许多重要的作用。

miRNA功能

到目前为止，只有一小部分miRNA的生物学功能得以确定。

这些miRNA调节细胞生长和组织分化。

通过对基因组上miRNA的位点分析，显示其在发育和疾病中起了非常重要的作用。

一系列的研究表明：

miRNA在细胞生长和凋亡、血细胞分化、神经元的极性、胰岛素分泌、大脑形态形成、心脏发生、胚胎后期发育等过程中发挥重要作用。

在植物中，编码siRNA分子的JAW基因能通过降解TCP基因的mRNA来调控拟南芥叶的生长发育。

miR-172通过抑制转录因子APETLA2的表达而与花的发育有关；

miR-165/166通过调节转录因子PHV/PHB/REV的表达，决定其叶子近轴与离轴细胞的分化方向o在动物中miR-273和lys-6编码的miRNA,参与线虫的神经系统发育过程；

miR-430参与斑马鱼的大脑发育；

miR-181控制哺乳动物血细胞分化为B细胞；

miR-375调节哺乳动物胰岛细胞发育和胰岛素分泌；

miR-143在脂肪细胞分化起作用；

miR-196参与了哺乳动物四肢形成，miR-1与心脏发育有关。

miRNA与癌症:

有关miRNA与癌症的关系目前存在着不同的观点，不同的研究者在不同的体系中得到的结论明显不同，有人发现miRNA像源癌基因一样，其突变或者错误表达可引发多种人类癌症。

但也有人发现miRNA具有肿瘤抑制因子的功能，可抑制多种重要癌症相关基因的表达，且在癌症的分类中可发挥巨大的作用。

充当源癌基因的miRNA

研究表明在已经发现的人类siRNA中，其中约50%定位于基因组脆性部位，并且这些部位与癌症发生有密切的联系omir-125b-l定位于llq24染色体上易发生突变的部位，它的缺失可导致肺癌、乳腺癌或子宫颈癌。

Slnoki等人的研究还发现该基因与白血病的发生有关。

尽管还不完全清楚mir-125b-l的表达是怎么调控肿瘤细胞发生的，但至少表明这个基因是一个源癌基因。

Lin等人研究发现，与正常组织样本相比癌细胞中起源于mir-17-92的前体和成熟miRNA明显增加。

在小鼠淋巴瘤B细胞中mir-17-92群表达增强并与myc表达协同作用加速肿瘤细胞的增殖扩散，而且起源于造血干细胞并表达mir-17-92群和cmyc的肿瘤细胞凋亡现象消失，因此认为mir-17-92可能是潜在的人类源癌基因

Metzler等人发现，在BIC基因上具有一段138个核昔酸的保守序列，编码mir-155的发夹结构。

该研究组还发现在Burkitt淋巴瘤中,miR-155表达量上升了100倍，此外的研究也发现,Hodgkin淋巴瘤等肿瘤中miR-155水平也有提高。

因此，mir-155可能是作为一个癌基因和MYC协同作用，而其正常功能是在B细胞的分化中起作用，其可能的靶基因是那些对抗MYC信号通路的基因。

He等人最近发表的论文发现在散布的B细胞淋巴瘤等肿瘤中常常有13q31位点的扩增。

而在这一扩增区域的唯一的基因就是一个非编码蛋白的RNA,C13orf25,这个转录本编码了mir-17-92基因簇，他们由此推断，这个基因簇的过表达与肿瘤形成有关，而后通过实验研究证明，过表达Myc和mir-17-19-bl基因簇淋巴癌与仅有Myc过表达肿瘤相比较，具有更强的增殖能力，更低的细胞死亡率。

当凋亡途径被mir-17-19-bl去除，MYC可以诱导细胞不受控制地增殖，这导致了肿瘤发生。

充当抑癌基因的miRNA

mir-125b-l,位于染色体的llq24脆性位点，乳腺癌、肺癌、卵巢癌、子宫癌病人中llq924位点常有缺失，而这一位点并不存在已知的抑癌基因。

65%B细胞慢性淋巴型白血病（CLL）病人，50%的v套淋巴瘤细胞病人，16-40%的骨髓瘤病人、60%的前列腺癌病人中有13ql4位点的缺失。

因此，在这个30Kb的区域中必定有一个肿瘤抑制基因的存在。

而mir-15a和mirT6T位于这一区域中一个功能未知的被称为LEU2的非编码蛋白的RNA基因的内含子区域。

Climmino等最近报道，miR-15a和miRT6T负调控BCL2,一个抗凋亡基因，因此，这两个miRNAs的缺失或下调，导致了BCL2表达的升高，促进了白血病、淋巴瘤和前列腺癌的发生。

有研究报道，mir-143和mir-145在结肠癌中明显下调。

其发夹结构的前体分子在肿瘤和正常组织中含量相似，这表明，可能是由于其成熟过程受到破坏。

mir-143和mirT45的肿瘤抑制基因功能不仅仅局限于结肠癌，在乳腺癌、前列腺癌、子宫癌、淋巴癌等细胞系中其表达量也明显下调。

Calin等人在2001年就提出了miRNA具有肿瘤抑制因子的功能。

最近Cmimino等人研究发现miR-15a和miR-16-1对BCL2（抗凋亡基因，在多种人类癌症细胞中过表达）具有负调控作用，mir-15a和mir-16-1的缺失或者下调会导致BCL2表达水平升高，进而导致骨髓淋巴瘤和白血病的发生。

Steven等人发现let-7在正常的成年人肺组织中正常表达而在肺肿瘤细胞中几乎不表达，而RAS源癌基因在肺肿瘤细胞中的表达水平明显高于正常肺组织。

通过微阵列分析证明RAS的表达受到Let-7蛋白的负调控，let-7miRNA在肺组织中具有肿瘤抑制因子的作用。

对它的深入研究可能为肺癌提供一个新的治疗机制。

miRNA与免疫：

miRNA免疫作用

近年来，一系列的miRNA已被证实参与了免疫反应调控，许多致病异常包括自身免疫病和癌症都与免疫反应有关。

哺乳动物在长期的进化历程中，为免疫调控形成了一套复杂的自查与平衡系统，以保证机体在抵抗外源性抗原时可以保持一种自身耐受状态，这其中的许多机制现在仍未完全清楚。

近来，越来越多证据显示miRNA在免疫调控和免疫细胞的发育中扮演者及其重要的角色。

如固有性免疫应答，T、B淋巴细胞的分化，病原体感染与免疫及炎症的免疫调控等。

部分miRNA参与了固有性免疫应答和炎性反应的调控，是一类新的免疫调控因子。

Taganov等发现，人单核细胞株THP-1在脂多糖刺激下，可引起3类miRNA表达上调，即mirl46a/b>

mir-132,mir-155；

进一步研究表明,其他Toll样受体（Toll-likereceptor,TLR）配体（如LPS、鞭毛素、脂蛋白等）和炎性因子如肿瘤坏死因子和白细胞介素-1,也可通过核因子-炒信号通路上调mir-146的表达，进而抑制TNF受体相关因子6和IL-1受体相关激酶的表达，调控机体对于炎性刺激的免疫反应。

Rodriguez等发现，在miR-155的基因敲除小鼠中，T、B淋巴细胞和树突状细胞的功能都被坏,miR-155对于正常的免疫功能是必需的。

Tili等发现，LPS能诱导巨噬细胞的miR-155表达上调，miR-125b表达下调,miR-155和miR-125b均参与了免疫反应的调控。

另一方面，miR-155不但能抑制LPS诱导的免疫反应，还能促进TNF的翻译，这也充分表明miR-155在免疫调控作用中的复杂性。

在获得性免疫应答的调节中，miRNA在淋巴细胞的生成、发育与免疫功能过程中发挥重要作用。

Chen等通过构建miRNA文库的方法，在小鼠的造血细胞中鉴定出3个特异表达miRNA（miR-181amiR-223>

miR-142s）o当在造血干细胞中过表达miR-181a后，B细胞的数量显著上升，推测miR-181a主要调节淋巴细胞，特别是B淋巴细胞的分化；

同时，在动物模型中，过表达miR-181a后还能减少T淋巴细胞的数量,尤其是CD8+T细胞。

此外，miR-181a还通过调节T细胞抗原受体

（Tcellreceptor,TCR）的敏感性，从而在T细胞发育成熟过程中发挥调控作用。

因此，miR-18