植物微小核糖核酸mRNA.doc

植物微小核糖核酸 (microRNA)对于中药、天然药物药效物质基础和质量控制研究的重要意义探讨 by14211 一．微小核糖核酸（microRNA） 1.1 定义 MicroRNA（miRNA）是一种长约 22 个核苷酸的单链小分子RNA，本身不编码蛋白质，但能够通过与靶mRNA特异性的碱基配对引起靶mRNA的降解或者抑制其翻译对基因进行转录后表达的调控，调节细胞功能，属于表观遗传学范畴。人体大约有1000余种miRNA，这些miRNA可以调控 20%-30% 的基因表达，从而调节人体生长、发育、生理和病理等过程。 1.2 作用机制 细胞内约70个核苷酸的茎环结构或双链RNA分子前体转录物在双链RNA特异性核酸内切酶Dicer作用下，形成具有特定结构特征(双螺旋)和一定长度( 21~ 22个核苷酸)的小RNA。一般的前体RNA经加工后是对称的，产生21~ 25个核苷酸的双链RNA，即siRNA。而另一部分前体RNA 加工后,双链RNA只有一条链稳定而形成单链，即miRNA；所形成的miRNA 在miRNP /RISC 作用下，可以与成熟mRNA上任意与之互补的序列相结合，从而抑制基因转录和(或)使mRNA降解而抑制基因表达。miRNA只与它们靶基因3端非翻译区的特殊位点结合抑制其翻译过程，从而调控基因表达。 1.3 特点 （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) ； （2）70 %的哺乳动物miRNA 基因是位于TUs区 （3）通常的长度为18～25 nt ，但在3′端可以有1～2 个碱基的长度变化; （4）成熟的miRNA 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苷酸和功能RNA 的降解片段区别开来；多数miRNA 还具有高度保守性、时序性和组织特异性。 1.4 生理功能 在各类小分子RNA 中，miRNA 具有最广泛的基因调节功能，它能对基因活动(生长、分化、凋亡及应激反应等)的各个层面进行调节。miRNA 的靶基因一般为动植物中发育基因，如在植物中, 控制分裂组织同一性的转录因子就是miRNA 的一个靶点，表明miRNA 在控制生物发育方面有不容忽视的作用。miRNA 可参与生命过程中的一系列重要进程，包括早期胚胎发育、细胞增殖、细胞凋亡、细胞死亡、脂肪代谢，甚至可通过miRNA 途径调节干细胞的分化。miRNA 序列、结构、丰度和表达方式的多样性，使其可能作为mRNA编码蛋白质的调节因子，对基因表达、细胞周期调控乃至个体发育产生重要影响。总之，miRNA 可能在基因表达调控领域中起着非常重要的作用。此外,miRNA 还与人类癌症的发生、发展有密切关系。 1.5临床应用 国际上已有企业研发miRNA 的拮抗剂，拟用以治疗心肌梗塞( 抗miRNA-15、抗miRNA-195) 、纤维化( 抗miRNA-21) 、动脉硬化( 抗miRNA-33) 、丙型肝炎( 抗miRNA-122) 、炎症( 抗miRNA-155) 、肿瘤( 抗miRNA-21) 、真性红细胞增多症( 抗miRNA-451) ; 研发miRNA的补充剂，拟用于治疗恶性肿瘤( miR-16、miR-34) 、肺癌( let-7) 、前列腺癌( miR-23a) 和心肌纤维化( miR-29)。 学者研究成果 成都中医药大学王米渠、韩玉萍用miRNA 芯片探讨糖尿病肾虚血瘀证患者的miRNA 表达差异，发现糖尿病候迭差异miRNA 3 条( 其一为miR-32) ，肾血血瘀证候选差异miRNA 2 条。潘运宝等用miRNA 芯片探讨了小柴胡汤体外对低分化鼻咽癌CNE-2细胞的作用，发现在被检测的326个miRNA 中，有10 个上调、1 个下调，其中差异较显著是miR-513，miR-498，miR-210 和miR-602。冯明光、莫寅元、江琼用西洋参提取物体外处理人乳腺癌MDA-MB-231 细胞，随着细胞增殖的抑制，有miR-145，miR-205 表达升高、miR-196a表达的下降。骆丹，周炳荣发现黄芩苷能减轻紫外线照射小鼠皮肤所致光产物和炎症反应的同时，可使1 个miRNA 上调、3 个下调，这些差异表达miRNA 的靶点与DNA 损伤修复通路相关。方中英等探讨了王不留行增乳活性单体邻苯二甲酸二丁酯对牛泌乳中期乳腺上皮细胞miRNA 表达的影响，发现它能抑制miR-21 表达以外，也与催乳素一样能抑制miR-143，miR-125，miR-195 等的表达。 国际著名的Nature 杂志近日介绍了南京大学张辰宇教授的研究团队10月7日在Cell Research 杂志上发表的必威体育精装版发现：一种植物微小核糖核酸 (microRNA)， MIR2911直接