MicroRNA-现代分子生物学专题讲座2014.ppt

小RNA分子本身又包含若干种RNA，根据小RNA的生成、结构和功能可分为三类： miRNA （microRNA) siRNA (short interfering RNA) PIWI蛋白-作用RNA（piRNA） 命名原则 (1) 将物种缩写置于miRNA 之前，如hsa-miR-195。物种一般用三个小写字母表示，如hsa,mmu和rno分别代表人，小鼠和大鼠。 (2) microRNA 简写成miR，再根据其被克隆的先后顺序加上阿拉伯数字，如miR-21 。 (3) 高度同源的miRNA在数字后加上英文小写字母( a、b、c ? ?)，如miR-199a 和miR-199b；由不同染色体上的DNA序列转录加工而成的具有相同成熟体序列的miRNA，则在后面加上阿拉伯数字以区分, 如miR-199a-1和miR-199a-2。 命名原则 (4)确定命名规则之前发现的miRNA，如let-7，则保留原来名字。 What are microRNAs？（1） miRNA是广泛存在于真核生物中的一组短小的、不编码蛋白质的RNA家族，由19-25个核苷酸组成的单链RNA（3′端可有1-2个碱基长度变化）； miRNA表达具有组织特异性和阶段特异性。 What are microRNAs？（2） miRNA具有高度保守性，即各种miRNA都能在其他种系中找到同源体； miRNA独有的特征：其5＇端第一个碱基对U有强烈的倾向性，而对G却有抗性，但第二到第四个碱基缺乏U，一般来讲，除第四个碱基外，其他位置碱基通常都缺乏C miRNA执行一定的生物学功能： 对与其互补的mRNA表达水平具有调节作用；一些偏大miRNA可能参与基因组的重组装（27nt）； miRNA的成熟 体内外实验研究表明miRNA的生成至少需要两个步骤： 1）由长的内源性转录本（pri-miRNA)生成70nt左右的miRNA前体（pre-miRNA)，该过程发生在细胞核; 2)将pre-miRNA加工为成熟miRNA，该过程发生在细胞质。 Pre-miRNA Pre-miRNA 是由内源性基因间区或内含子的DNA反向重复序列转录而来,它是一种长约70nt的非编码RNA, 具有茎-环结构也即发夹状结构。 Pre-miRNA在Dicer的作用下可被剪切成miRNA miRNA 只是pre-miRNA 茎中的一个臂 miRNA与靶mRNA的作用模式： 二者不完全互补，即二者不完全配对结合时，主要影响翻译过程而对mRNA的稳定性无任何影响。如线虫的lin-4 二者完全互补，即二者完全配对结合后，类似siRNA与靶mRNA的结合，特异性的切割mRNA。如miR39/miR171 两种模式均具备。当其与靶mRNA完全互补配对，直接靶向切割mRNA，而不完全互补配对时起调节基因翻译作用。如let-7 果蝇/线虫 miRNA与siRNA的区别： miRNA与siRNA的联系： 均为Dicer的产物： 长度均为22nt左右 5＇端是磷酸基 3＇端是羟基 均需Argonaute家族蛋白的存在 同为RISC的组分 二者进化关系上可能的两种推论： siRNA是miRNA的补充 miRNA进化过程中替代了siRNA miR-155与炎症反应 miR-155基因的表达与炎性刺激因子密切相关。 在巨噬细胞中，炎症介质（聚肌胞苷酸Poly（I:C）、干扰素-β（IFN-β））；细菌脂多糖(LPS)；Toll样受体（Toll-like receptors, TLRs）配体诱导miR-155大量表达。 类风湿性关节炎（RA） Stancyzk等用TNF-α处理RA病人滑液成纤维细胞，miR-155表达水平明显上调。 用炎症因子IL-1β、poly I:C、LPS和细菌脂蛋白刺激RA病人后，miR-155在滑液中表达水平明显高于骨关节炎病人。 RA滑液单核细胞中miR-155表达明显高于外周血单核细胞。 MMPs1、MMPs3属于蛋白水解酶类，是RA损伤程度的标志。 miR-155表达增加能抑制由TOLL样受体配体和细胞因子诱导的MMPs 1、MMPs 3生成。 miR-155可能作为一种保护性的miRNA下调特定MMPs的表达，减少组织损伤引发的炎症反应。 miR-155与免疫反应 活化的B细胞、T细胞、巨噬细胞、树突细胞中bic/miR-155表达显著增加。在骨髓CD14+单核细胞中，miR-155表达水平是外周血中的4.4倍