小分子核糖核酸

小分子核糖核酸 ( 縮寫miRNA ） ， 又稱微RNA （ 微核糖核酸 ） ， 是真核生物中廣泛存在的一種長約21到23個核苷酸的RNA分子 ， 可調節其他基因的表達 。 miRNA來自一些從DNA轉錄而來 ， 但無法進一步轉譯成蛋白質的RNA （ 屬於非編碼RNA ） 。 miRNA通過與目標mRNA結合 ， 進而抑制轉錄後的基因表達 ， 在調控基因表達 、 細胞週期 、 生物體發育時序等方面起重要作用 。 在動物中 ， 一個miRNA通常可以調控數十個基因 。 這些RNA是從初級轉錄本 （ primary transcript ） 出來的 ， 也就是pri - miRNA ， 轉變成爲稱爲pre - miRNA的莖環結構 ， 最後成爲具有功能的成熟miRNA 。 1989年 ， Victor發現秀麗隱杆線蟲 （ C. elegans ） 中有個基因 lin - 4 抑制另一個基因 lin - 14 。 他們認爲 lin - 4 應該也表達一種調控蛋白質 ， 因爲基因轉錄成RNA並翻譯成蛋白質是當時認爲的公理 。 不過1993年 ， Victor的學生 Rosalind Lee 和 Phonda Feinbaum 克隆出了 lin - 4 ， 卻發現這個基因非常小 ， 不足以做出蛋白質 ， 而且這個基因的產物確實也不是蛋白質 ， 而是一個長度只有22個核苷酸的RNA ， 後來人們又發現此miRNA可以和其他蛋白質結合 ， 阻斷其他表現 ， 最終產生上述的基因抑制現象 。 它是由單鏈的RNA分子產生 ， 這個分子的一端折回來形成不完全的互補配對 ， 稱 “ 莖環 ” 。 pri - miRNA長度大約爲300 ~ 1000個鹼基 ， pri - miRNA經過一次加工後 ， 成爲pre - miRNA即microRNA前體 ， 長度大約爲70 ~ 90個鹼基 ； pre-miRNA再經過Dicer酶酶切後 ， 成爲長約20 ~ 24nt的成熟miRNA 。 實際研究中 ， pre-miRNA應用最早 ， 也最廣泛 。 近年研究發現microRNA的雙臂對成熟miRNA的形成有着十分重要的作用 。 與小分子siRNAs相比 ， miRNA在分子特性等方面是相似的 ， 但也存在不少的差異 。 siRNA是雙股RNA ， 3' 端有2個非配對鹼基 ， 通常爲UU ； miRNA是單股RNA 。 siRNAs是由dsRNA在Dicer酶切割下產生 ， 而成熟miRNAs的產生要複雜一些 ， 首先pri - miRNA在覈內由一種稱爲Drosha酶處理後成爲大約70nt的帶有莖環結構的Precursor miRNAs （ pre-miRNAs ） ， 這些pre - miRNAs再在Exportin - 5幫助下轉運到細胞核外之後再由胞質Dicer酶進行處理 ， 酶切後成爲成熟的miRNAs 。 生命的一些重要活動如幼蟲的生長發育 、 細胞的發生和分化 、 神經系統的分化等都被一些非編碼蛋白的小RNA的調控 ， 而除miRNA 、 siRNA以外的小RNA我們目前知之甚少 。