简述 mirNA及其在动、植物中的差异 生命科学学院遗传系董贤欣072023032 摘要:mRNA,是一段非常短的非编码RNA序列,长度约为20-23个核苷酸。 miRNA通 过与靶mRNA的互补配对而在转录、转录后和翻译水平上对基因的表达进行负调控,导致 mRNA的降解或翻译抑制,进而对多种生物学过程起调控作用。在植物和动物中, mirNA执 行这种调控作用的机理却不尽相同。同时 miRNA在动植物体内的形成过程也存在很多的不 同之处。本文综述了 miRNA的基本特征及其在动植物中的差异。 关键词:微小RNA:动、植物;差异 Abstract: MicroRNA, is a very small section of non-coding RNA sequence with about 22-23 nucleotides length. MiRNA function as sequence-specific negative regulators in transcriptional to mRNA cleavage or translational repression. This can regulate several biological processes Meantime, there are also many differences in the biogenesis of miRNAs in plants and animals This review highlights the basic character of miRNA and the differences of miRNA in plants and Key words: miRNA, animal and plant differences 作为 Science2002年十大科技突破的第一名— miRNA已成为生物学研究的一大焦点 miRNA由内源性基因编码,可通过诱导mRNA的切割降解,翻译抑制或者其他形式的调节 机制抑制靶基因的表达.它在生物的发育时序调控和疾病的发生中起到非常重要的作用。 I mirNA的概述 miRNA是一类长度很短的非编码调控单链小分子RNA,约20-24nt(少数小于20nt的) mirNA基因以单拷贝、多拷贝或基因簇等多种形式存在于基因组中,而且绝大部分定位于 基因间隔区。其转录独立于其他基因,并不翻译成蛋白质,而是在体内代谢过程中起到多种 调控作用[。 现已证实, miRNA广泛存在于真核生物细胞内,是最大的基因家族之一,大约占到整 个基因组的1%2。而且, miRNA与其靶分子皿RNA组成了一个复杂的调控网络,如某一特定 的 miRNA可以与多个mRNA分子结合而发挥调控功能,反之,不同的 miRNA分子也可以 结合在同一mRNA分子上,协同调控此mRNA分子的表达p,由此可见, mirnas在生物体生 长、发育过程中起着无法替代的重要作用。 1.1 mirNA的发现 1993年,Lee等在秀丽新小杆线虫( Caenorhabditis elegan)中发现了第一个能时序 调控胚胎后期发育的基因lm24.时隔7年之后 Reinhart等同样又在线虫 C. elegans中发 现了第二个异时性开关基因len27,并将这类基因所编码的能时序调控发育进程,长度约为 21个核苷酸(nt)的小分子RNA称为sRNA( small temporal RNA)。2002年,美国的俄勒冈 州立大学、 Rutgers大学、麻省理工学院与Rice大学,和奥地利科学院的四个研究小组分别 报道从植物发现了 MIRNA,这是最早在植物中发现的mRNA69。随着技术的发展,越来越 多的该类小RNA在多种生物中被发现,2001年,这些小RNA被统称为 mirna(microRNA) 12 miRNA的命名规则 随着 mirNA发现和预测数量的不断增多,国际上已经有统一针对mRNA的命名法则01
简述 miRNA 及其在动、植物中的差异 生命科学学院 遗传系 董贤欣 072023032 摘要：mi RNA，是一段非常短的非编码RNA序列，长度约为20 －23 个核苷酸。miRNA通 过与靶mRNA的互补配对而在转录、转录后和翻译水平上对基因的表达进行负调控，导致 mRNA 的降解或翻译抑制,进而对多种生物学过程起调控作用。在植物和动物中，miRNA 执 行这种调控作用的机理却不尽相同。同时miRNA 在动植物体内的形成过程也存在很多的不 同之处。本文综述了miRNA的基本特征及其在动植物中的差异。 关键词：微小 RNA；动、植物；差异 Abstract：MicroRNA, is a very small section of non-coding RNA sequence with about 22-23 nucleotides length. MiRNA function as sequence-specific negative regulators in transcriptional、 post-transcriptional translational gene silencing by base pairing with target mRNAs, which leads to mRNA cleavage or translational repression. This can regulate several biological processes. Meantime，there are also many differences in the biogenesis of miRNAs in plants and animals. This review highlights the basic character of miRNA and the differences of miRNA in plants and animals. Key words：miRNA, animal and plant ,differences 作为 Science 2002 年十大科技突破的第一名— miRNA 已成为生物学研究的一大焦点， miRNA 由内源性基因编码, 可通过诱导 mRNA 的切割降解, 翻译抑制或者其他形式的调节 机制抑制靶基因的表达.它在生物的发育时序调控和疾病的发生中起到非常重要的作用。 1 miRNA 的概述 miRNA 是一类长度很短的非编码调控单链小分子RNA，约20~24 nt(少数小于20 nt的)。 miRNA 基因以单拷贝、多拷贝或基因簇等多种形式存在于基因组中，而且绝大部分定位于 基因间隔区。其转录独立于其他基因，并不翻译成蛋白质，而是在体内代谢过程中起到多种 调控作用[1]。 现已证实，miRNA 广泛存在于真核生物细胞内，是最大的基因家族之一，大约占到整 个基因组的1%[2]。而且，miRNA与其靶分子mRNA组成了一个复杂的调控网络，如某一特定 的miRNA 可以与多个mRNA 分子结合而发挥调控功能，反之，不同的miRNA 分子也可以 结合在同一mRNA 分子上，协同调控此mRNA 分子的表达[3],由此可见，miRNAs在生物体生 长、发育过程中起着无法替代的重要作用。 1.1 miRNA 的发现 1993 年, Lee 等[4] 在秀丽新小杆线虫( Caenorhabditis elegan) 中发现了第一个能时序 调控胚胎后期发育的基因lin24. 时隔7 年之后,Reinhart 等[5] 同样又在线虫C. elegans 中发 现了第二个异时性开关基因let27 , 并将这类基因所编码的能时序调控发育进程, 长度约为 21 个核苷酸(nt) 的小分子RNA 称为stRNA ( small temporal RNA)。2002年，美国的俄勒冈 州立大学、Rutgers 大学、麻省理工学院与Rice 大学,和奥地利科学院的四个研究小组分别 报道从植物发现了miRNA，这是最早在植物中发现的miRNA[6-9]。随着技术的发展，越来越 多的该类小RNA在多种生物中被发现，2001年，这些小RNA被统称为miRNA(microRNA)。 1.2 miRNA 的命名规则 随着miRNA发现和预测数量的不断增多,国际上已经有统一针对miRNA的命名法则[10 ] :
使用3~4个字母的前缀来标明物种,如hsa表示人类( Homosapiens),mmu表示小鼠(Mus musculus),dme表示果蝇( Drosop hila melanogaster)等,用mR表示成熟的mRNA,用mir 表示前体发夹结构。而最后的数字则表明不同的mRNA,也可以体现不同物种mRNA之 间的关系如 has-miR-101和mmu-mR-101是人和鼠的具有同源性的成熟mRNA。成熟的 同源mRNA可能在一个或两个位点有变异,可用字母后缀来标注(如mmu-miR-10a和 mmu-miR-10b),如果变异位置明确则用数字标识( dme-mir-281-1和dme-mir-281-2)。到目 前为止除了线虫中的in4和et7外,其它mRNA统一用以上表达方式。 1.3 miRNA的特征 miRNA有6个明显特征: l)广泛存在于真核生物中,是一组不编码蛋白质的短序列RNA,它本身不具有开放阅 读框架(ORF),并且由不同于mRNA的独立转录单位表达 2)通常的长度为20~24nt,但在3端可以有1~2个碱基的长度变化(对mRNA的具体 长度范围尚无统一标准,在拟南芥和烟草中发现的26 nt rna,在四膜虫( Tet rahymenas)中 发现的能使大核部分DNA失活的28 nt rna也被归于其中m 3)成熟的 miRNA,5端有一磷酸基团,3'端为羟基,且具有独特的序列特征.它们可以和 上游或下游的序列不完全配对形成茎环结构。这一特点使它与大多数寡核苷酸和功能RNA 的降解片段区别开来 4)mRNA5端第一个碱基对u有强烈的倾向性而对G却有抗性,但第2-4个碱基缺乏u,一般 来讲除第4个碱基外,其他位置碱基通常都缺乏C 5)保守性:在已知的鼠和人类的mRNA中有53%与 fugu rubripes( puffer fish)或 danio rerIo( zebra fish)同源n2】,已有实验证明约12%的 miRNA在线虫、果蝇、哺乳动物和植物中 呈现保守性而且序列比较发现这些保守片段中的碱基差异仅为1~2ntus 6)时序性和组织特异性:即在生物发育的不同阶段里有不同的 mirNA表达,在不同组 织中表达有不同类型的 miRNA。Gary(2001)发现mm235到mir240基因簇的mRNA在胚 胎和成虫早期高度表达,而在其它各发育阶段不表达。在拟南芥中,mir-157在幼苗中高表 达,mir-171则在花中高表达u4 mIRNA在不同的细胞和组织中不同发育时间的差异性表达, 暗示它们极可能控制生物体发育的特定过程而部分 miRNA在多种细胞或组织中的均一表 达可能意味着它们在基因表达调控中具有更加广泛的作用 2动、植物中 miRNA的差异 1)前体mRNA长度不同 植物 miRNA前体的茎环结构(stem-oop)更大、更复杂,大约是动物中的3倍长,预测 的折回( fold-back)长度变异(64~303nt)也比动物mRNA(60~70nt)明显n4 5'--UG UUGA CUG CAGUG GCG CUGUAAACAUCC GAC.GGAAGCU GUG A GGc GUCAU CGU GACGUUUGUAGG CUGACUUDCGG 3---GGGAACUUCA UC-c C AC GUAGA C 图1 pre-miRNA结构模式示意图(标注 Drosha酶作用位点) 2)植物mRNA长度多为21nt,而动物mRNA长度多为22~23nt,这源于 Drosha与 Dicer 切割性能的差异us 3)植物mRNA5端更优选择脲嘧啶Uus},热力学分析表明,这种末端不稳态是通过RsSC 来维持的u51,另外植物中mRNA3末端2nt突出的3-OH存在甲基化,而动物中无甲基化 4)相对于动物mRNA,植物 mirna具有较高的进化保守性,因此,对植物 mirna目标基因 的预测要相对简单u8
使用3～4个字母的前缀来标明物种,如hsa 表示人类( Homosapiens) ,mmu 表示小鼠(Mus musculus) , dme 表示果蝇(Drosop hila melanogaster) 等;用miR 表示成熟的miRNA ,用mir 表示前体发夹结构。而最后的数字则表明不同的miRNA ,也可以体现不同物种miRNA 之 间的关系,如has-miR-101 和mmu-miR-101 是人和鼠的具有同源性的成熟miRNA。成熟的 同源miRNA 可能在一个或两个位点有变异,可用字母后缀来标注(如mmu-miR-10a 和 mmu-miR-10b) ,如果变异位置明确则用数字标识(dme-mir-281-1 和dme-mir-281-2) 。到目 前为止除了线虫中的lin4 和let7 外,其它miRNA 统一用以上表达方式。 1.3 miRNA 的特征 miRNA 有6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 , 它本身不具有开放阅 读框架(ORF)，并且由不同于mRNA的独立转录单位表达; 2)通常的长度为20～24 nt , 但在3′端可以有1～2 个碱基的长度变化(对miRNA 的具体 长度范围尚无统一标准,在拟南芥和烟草中发现的26 nt RNA ,在四膜虫( Tet rahymenas ) 中 发现的能使大核部分DNA 失活的28 nt RNA 也被归于其中[11] ; 3)成熟的miRNA , 5′端有一磷酸基团, 3′端为羟基, 且具有独特的序列特征. 它们可以和 上游或下游的序列不完全配对形成茎环结构。这一特点使它与大多数寡核苷酸和功能RNA 的降解片段区别开来； 4)miRNA5′端第一个碱基对u有强烈的倾向性,而对G却有抗性,但第2-4个碱基缺乏u,一般 来讲,除第4个碱基外,其他位置碱基通常都缺乏C 5)保守性: 在已知的鼠和人类的miRNA 中有53% 与fugu rubripes(puffer fish ) 或danio rerio (zebra fish ) 同源[12] ,已有实验证明约12 %的miRNA在线虫、果蝇、哺乳动物和植物中 呈现保守性,而且序列比较发现,这些保守片段中的碱基差异仅为1～2 nt[13 ] . 6)时序性和组织特异性: 即在生物发育的不同阶段里有不同的miRNA 表达, 在不同组 织中表达有不同类型的miRNA。Gary(2001) 发现m ir235 到m ir240 基因簇的miRNA 在胚 胎和成虫早期高度表达, 而在其它各发育阶段不表达。在拟南芥中，mir-157 在幼苗中高表 达,mir-171 则在花中高表达[14 ]。miRNA 在不同的细胞和组织中不同发育时间的差异性表达, 暗示它们极可能控制生物体发育的特定过程;而部分miRNA 在多种细胞或组织中的均一表 达可能意味着它们在基因表达调控中具有更加广泛的作用. 2 动、植物中 miRNA 的差异 1)前体miRNA长度不同 植物miRNA前体的茎环结构(stem—loop)更大、更复杂，大约是动物中的3 倍长，预测 的折回(fold—back)长度变异(64～303 nt)也比动物miRNA(60～70 nt)明显[14]； 图 1 pre-miRNA 结构模式示意图（标注 Drosha 酶作用位点) 2)植物miRNA长度多为21 nt，而动物miRNA长度多为22～23 nt，这源于Drosha与Dicer 切割性能的差异[15 ]； 3)植物miRNA 5′端更优选择脲嘧啶U[15 ]，热力学分析表明，这种末端不稳态是通过RISC 来维持的[15 ]，另外植物中miRNA3′末端2nt突出的3 ′ -OH存在甲基化，而动物中无甲基化； 4)相对于动物miRNA,植物miRNA具有较高的进化保守性，因此，对植物miRNA 目标基因 的预测要相对简单[18 ]；
5)基因组上的存在位置不同 动物 miRNA广泛存在基因簇现象,即多个 miRNA由同一个前体RNA加工而来,且来自 同一基因簇的 miRNA具有较强的同源性,不同基因簇的 miRNA的同源性则较弱,基因组 的基因之间及结构基因的内含子区域均存在大量编码 miRNA的基因,因此,来源于 pre-mRNA内含子区域的mRNA伴随pre-mRNA的剪接而形成:而植物 miRNA多数由单 pre-RNA加工而来,只有极少数 mIRNA,如miR395存在基因簇现象x。除了极少数特例(编 码mR402的基因被发现存在于 pre-mRNA内含子区域p),编码mRNA的基因主要存在于 编码蛋白的基因之间的区域,且大多是远离 miRNA目标基因的独立的转录单元 6)加工方式不同 植物中,细胞核内编码 miRNA的基因的转录与加工是偶联的,即 miRNA的形成过程是 在细胞核中完成的。首先,细胞核中编码 miRNA的基因在RNA聚合酶Ⅱ的作用下转录形成 长度约为几百个核苷酸的初级转录物 pri-mIRNA;然后在一种类 Dicer酶一DCLl的作用下 形成mRNA前体 pre-miRNA,该前体长度一般为64-303nt,DCL继续作用于pre- miRNA 而形成双链 miRNA:最后,双链 miRNA在 mirNA甲基转移酶一—HEN的作用下,使3端 最后一个核苷酸发生甲基化修饰。甲基化的主要作用是阻止转移酶、聚合酶的活性。以上过 程均在细胞核中完成的。成熟的 miRNA或者是在细胞核中与类似RISC的核糖核蛋白结合形 成mRNP,然后被 Exportin5的同源物一 HASTY运送到细胞质中,或者是先被 HASTY运 送到细胞质中,再与核糖核蛋白结合形成 miRNPe 动物中,细胞核内编码mRNA的基因首先在RNA聚合酶Ⅱ的作用下发生转录,形成长 度约为几百个核苷酸的初级转录物 pri-miRNA,初级转录物在 RNase ll家族酶一 Drosha 的作用下进一步被加工成为只含60-70nt具有茎环结构的单个 mirNA前体- - pre-miRNA, 由转运蛋白 Exportin-5运送到细胞质;在另一个 RNase ill家族酶一 Dicer的参与下, miRNA 前体被加工形成双链 miRNA,随后 miRNA的双链解链形成成熟的 miRNA。成熟的 miRNA 通过与一种类似RSC( the rna- induced silencing complex)的核糖核蛋白结合形成mRNP而 发挥作用。 pri-miRNA HYL1 RNA Pol Il (A) Pri-miKA (rosh HENI Pre-niRNA miR/miR*csIⅢ CH3 EXportin) Nucleus Cytoplasm Cytoplas 植物中mRNA的加工机制 动物mRNA的加工机制aRwa 图2:mRNA在动、植物中不同的加工方式 7)作用机制不同 研究发现,在植物和动物发育过程中, miRNA与靶mRNA结合的程度和部位不同,作 用方式也不同。 在动物中,多数 miRNA以不完全互补方式与其靶mRNA的3’端非翻译区的识别位点 结合,从而阻碍翻译机器对该mRNA的翻译来调控基因表达,但不影响mRNA的稳定性。如 线虫中的 mirnA lin-4就是以这种方式调控它的两个靶基因——lin-14和lin-28的翻译p-21 但是, Soraya Yekta2004年,研究证明在小鼠胚胎中的mR-196可以介导靶基因 mRNA HOXB8
5)基因组上的存在位置不同 动物miRNA广泛存在基因簇现象，即多个miRNA由同一个前体RNA加工而来，且来自 同一基因簇的miRNA具有较强的同源性，不同基因簇的miRNA的同源性则较弱[19]，基因组 的基因之间及结构基因的内含子区域均存在大量编码miRNA 的基因，因此，来源于 pre-mRNA 内含子区域的miRNA 伴随pre-mRNA的剪接而形成；而植物miRNA多数由单一 pre-RNA加工而来，只有极少数miRNA，如miR395 存在基因簇现象[20]。除了极少数特例(编 码miR402 的基因被发现存在于 pre-mRNA 内含子区域[21])，编码miRNA的基因主要存在于 编码蛋白的基因之间的区域，且大多是远离 miRNA目标基因的独立的转录单元； 6)加工方式不同 植物中，细胞核内编码miRNA 的基因的转录与加工是偶联的，即miRNA的形成过程是 在细胞核中完成的。首先，细胞核中编码miRNA 的基因在RNA聚合酶Ⅱ的作用下转录形成 长度约为几百个核苷酸的初级转录物—pri-miRNA；然后在一种类Dicer酶—DCL1 的作用下 形成miRNA 前体pre-miRNA，该前体长度一般为64－303 nt，DCL1继续作用于pre-miRNA 而形成双链miRNA；最后，双链miRNA在miRNA甲基转移酶——HENI的作用下，使3' 端 最后一个核苷酸发生甲基化修饰。甲基化的主要作用是阻止转移酶、聚合酶的活性。以上过 程均在细胞核中完成的。成熟的miRNA或者是在细胞核中与类似RISC 的核糖核蛋白结合形 成miRNP，然后被Exportin 5 的同源物——HASTY运送到细胞质中，或者是先被HASTY 运 送到细胞质中，再与核糖核蛋白结合形成miRNP[22]。 动物中，细胞核内编码miRNA 的基因首先在RNA聚合酶Ⅱ的作用下发生转录，形成长 度约为几百个核苷酸的初级转录物—pri-miRNA，初级转录物在 RNase III 家族酶— Drosha 的作用下进一步被加工成为只含60－70 nt 具有茎环结构的单个miRNA 前体—pre-miRNA， 由转运蛋白Exportin-5 运送到细胞质；在另一个RNase III 家族酶—Dicer 的参与下，miRNA 前体被加工形成双链miRNA，随后miRNA 的双链解链形成成熟的miRNA。成熟的miRNA 通过与一种类似RISC（the RNA-induced silencing complex)的核糖核蛋白结合形成miRNP 而 发挥作用。 植物中 miRNA 的加工机制 动物 miRNA 的加工机制 图 2：miRNA 在动、植物中不同的加工方式 7)作用机制不同 研究发现， 在植物和动物发育过程中，miRNA与靶mRNA结合的程度和部位不同，作 用方式也不同。 在动物中，多数miRNA 以不完全互补方式与其靶mRNA 的3' 端非翻译区的识别位点 结合，从而阻碍翻译机器对该mRNA的翻译来调控基因表达，但不影响mRNA的稳定性。如 线虫中的miRNA lin-4就是以这种方式调控它的两个靶基因——lin-14和lin-28 的翻译[23-24]。 但是，Soraya Yekta2004年，研究证明在小鼠胚胎中的miR-196可以介导靶基因mRNA HOXB8
的降解,说明动物中的mRNA也存在转录水平的调控p 植物中的 mirNA与相应的靶mRNA近似完全配对,并且互补区域散布在靶mRNA的转 录区域内而非仅仅局限在3UTR,使得 miRNA会结合到包括编码区域在内的多个位点上去, 从而直接降解mRNA,引发了基因沉默。此现象是 Hutvagner和 Zamore对拟南芥 miRNA let-7 的研究时首次发现的。后来 Leave也在拟南芥中证明了该机制。唯一例外的是mir-172,mir-172 与其靶基因 APETALA2(AP2)高度互补,且互补位点落在编码区域而非3UTR,它在拟南芥 的花朵发育中介导翻译抑制,而不是直接降解RNA。但最近的研究表明,mR172对AP2的 调控作用也是以剪切为主,只是低AP2浓度可以刺激AP2基因的表达p6] 另外,Lin等研究证明线虫中的let-7有两种作用模式当与靶标基因完全互补时,切割 并降解靶基因,如果蝇和Hela细胞中的le7直接介导RISC分裂切割靶mRNA。当与靶标 基因不完全互补时,起转录抑制的作用,如线虫的lt-7通过识别、结合lin-41和hbl-l(in- 57)的3UTR并阻止它们转录p AAA-A AAA.A 8 RSC 这些区别表明,在生物进化过程中,动、植物从最后的共同祖先分化后,各自 mirna 基因的进化是彼此独立的。但 mirna依然普遍存在于动、植物中,从一定侧面证明了 mirNA 对于生物个体形成和发展具有重要的意义 3讨论 miRNA的发现是RNA研究领域的一个里程碑式突破。目前, mirnal的研究已经成为当前 生命科学研究的一个热点,而且也取得了一些成果,但是,它距离我们真正搞清楚 mirna的 作用机制,还是有待很长的时间去探索。随着对模式生物体内 mIRNA的形成、功能及作用 机理的深入研究,最终将能解释为什么 miRNA在动物和植物中功能相似而作用机理不同 以及 miRNA在不同生物体中是如何调控其生长发育的,使人类更好地了解生命的本质,并 用其知识解决众多实际问题 参考文献 [华友佳肖华胜, microrNa研究进展生命科学,2005(173:1-4 12] Bartel D P MicroRNAs: Genomics, biogenesis, mechanism, and function. Cell, 2004, 116: 281-297 BLewis B P, Shih I H, Jones rhoades m w, et al. Prediction of mammalian microRNA targets. Cell, 2003, 115 LLee R C, Feinbaum r L, A mbros V. The C elegans heterochronic gene lin24 encodes small RNAs with antisense complementarity to lin2 14. Cell, 1993, 75: 843-854 5]Reinhart B J, Slack FJ, Basson M, et al. The 21 nucleotide let27 RNA regulates developmental timing in 6 Llave C, Kasschau KD, Rector MA,et al. Endogenous and silencing Associated Small RNAs in Plants. Plant
的降解，说明动物中的miRNA也存在转录水平的调控[25]。 植物中的miRNA 与相应的靶mRNA近似完全配对，并且互补区域散布在靶mRNA的转 录区域内而非仅仅局限在3' UTR，使得miRNA会结合到包括编码区域在内的多个位点上去， 从而直接降解mRNA，引发了基因沉默。此现象是Hutvagner 和Zamore对拟南芥miRNA let-7 的研究时首次发现的。后来Leave也在拟南芥中证明了该机制。唯一例外的是mir-172，mir-172 与其靶基因APETALA 2(AP2)高度互补，且互补位点落在编码区域而非3' UTR，它在拟南芥 的花朵发育中介导翻译抑制，而不是直接降解RNA。但最近的研究表明，miR172 对AP2 的 调控作用也是以剪切为主，只是低AP2 浓度可以刺激AP2 基因的表达[26]。 另外，Lin 等研究证明线虫中的let- 7 有两种作用模式, 当与靶标基因完全互补时, 切割 并降解靶基因, 如果蝇和HeLa 细胞中的let- 7 直接介导RISC 分裂切割靶mRNA。当与靶标 基因不完全互补时, 起转录抑制的作用, 如线虫的let- 7 通过识别、结合lin- 41 和hbl- 1(lin- 57)的3′UTR 并阻止它们转录[27]。 (A)互补完全--特定位点剪切mRNA （B)互补不完全--抑制翻译 图3：miRNA的两种作用机理 这些区别表明，在生物进化过程中，动、植物从最后的共同祖先分化后，各自 miRNA 基因的进化是彼此独立的。但 miRNA 依然普遍存在于动、植物中，从一定侧面证明了 miRNA 对于生物个体形成和发展具有重要的意义。 3 讨论 miRNA的发现是RNA研究领域的一个里程碑式突破。目前，miRNA的研究已经成为当前 生命科学研究的一个热点，而且也取得了一些成果，但是，它距离我们真正搞清楚miRNA的 作用机制，还是有待很长的时间去探索。随着对模式生物体内miRNA的形成、功能及作用 机理的深入研究，最终将能解释为什么miRNA在动物和植物中功能相似而作用机理不同， 以及miRNA在不同生物体中是如何调控其生长发育的，使人类更好地了解生命的本质，并 用其知识解决众多实际问题。 参考文献 [1]华友佳,肖华胜. microRNA 研究进展.生命科学,2005(17)3:1-4 [2] Bartel D P. MicroRNAs: Genomics, biogenesis, mechanism, and function. Cell, 2004, 116: 281-297 [3]Lewis B P, Shih I H, Jones Rhoades M W, et al.Prediction of mammalian microRNA targets. Cell, 2003, 115: 787-798 [4]Lee R C ,Feinbaum R L ,A mbros V. The C. elegans heterochronic gene lin24 encodes small RNAs with antisense complementarity to lin214. Cell ,1993 ,75 :843-854 [5]Reinhart B J ,Slack F J ,Basson M,et al. The 21 nucleotide let27 RNA regulates developmental timing in Caenorhabditis elegans. Nature ,2000 ,403 :901-906 [6]Llave C ,Kasschau KD ,Rector M A ,et al. Endogenous and Silencing Associated Small RNAs in Plants. Plant
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