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 HOXB85)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