小分子RNA

LOGO小分子RNA简介班级：10级生物科学一班姓名：谈鹏程内容MiRNA的简介SiRNA的简介MiRNA与siRNA的比较小分子RAN概述miRNAsiRNApiRNA其它类型小RNA（tasiRNArasiRNA等）小分子RNAmiRNA的简介miRNA的发现miRNA分子的形成过程miRNA分子的功能3miRNA的概念124概念MicroRNAs（miRNAs）是一种小的内源性非编码RNA分子，大约由21－25个核苷酸组成。通过与靶基因的3’-UTR的配对，促进mRNA的降解或抑制mRNA的翻译，从而抑制其靶基因的表达。microRNA的发现1993年，Lee等在秀丽新小杆线虫中发现第一个可时序调控胚胎后期发育的miRNAlin-4；2002年，Reinhart等又在线虫中发现第二个异时性开关miRNA家族let-7。迄今为止，研究者们已在拟南芥、线虫、果蝇、小鼠和人等多种生物中发现了数以千计的microRNA分子。现在进一步的研究表明，microRNA分子参与了包括发育、细胞分化、细胞凋亡、脂类代谢和激素分泌等多种生理过程，以及包括白血病、肺癌、结肠癌、糖尿病和病毒感染等多种病理过程。小分子RNA研究，摘取2002年度SCIENCE十大发现第一名的桂冠。其中最引人注目的是microRNAMiRNA的形成过程MicroRNA是由一系列内切酶、转运蛋白和聚合酶等逐步加工完成的。首先在细胞核内，RNA聚合酶Ⅱ从microRNA编码基因转录出初级转录本，属于RNaseⅢ家族的Drosha将pri-MicroRNA剪切成长度约为80bps的发卡结构pre-microRNA（microRNA前体）再由核质转运蛋白转运至细胞质。在细胞质内，由RNaseⅢ家族Dicer将pre-microRNA加工成长度约为22个碱基的双链RNA，双链中的一条降解，一条则与含Argonautes的RNA诱导的基因沉默复合物形成RISC-microRNA复合物，然后结合到靶基因mRNA的3’UTR，从而调控靶标基因的表达。miRNA的功能调节内源基因表达参与个体发育过程充当抑癌基因的作用部分已知功能的miRNAmiRNA靶基因功能作用lin-4Lin-14,lin-28线虫早期时序发育let-7Lin-41,RAS线虫晚期时序发育lsy-6Cog-1线虫神经系统发育miR-273Die-1线虫神经系统发育bantamHid果蝇细胞凋亡miR-14未知果蝇细胞凋亡及脂类代谢miR-430未知斑马鱼神经发育miR-196Hoxb8人HL-60细胞系想髓系分化miR-181未知小鼠B淋巴细胞分化miR-375Mtpn小鼠胰岛素分泌miR-15/16BCL-2人B淋巴细胞慢性白血病miR-155未知人弥散性大B淋巴瘤miRNA靶基因功能作用miR-17-92E2F1人B细胞淋巴瘤和肺癌miR-223NF1A人粒系分化miR-23bHes1小鼠神经发育miR-206Connexin43鸡骨骼肌发育miR-169MtHAP2-1蒺藜苜蓿结细胞发育miR-125a/bERBB2,ERBB3调节原癌基因的表达miR-164a未知调节拟南芥叶缘形状的发育miR-1未知影响人脂肪基质细胞成肌潜能miR-133a未知人肌细胞发育miR-9aSens调节果蝇感官发育miR-122未知人肝癌发生miR-156SPL-3促进拟南芥由营养期向花期的转换siRNA的简介siRNA的发现siRNA干扰机制siRNA的特点3siRNA的概念124siRNA：双链RNA经酶切后形成的很多长约21～25个核苷酸的特殊双链RNA。这些小片段一旦与信使RNA(mRNA)中的同源序列互补结合，会导致mRNA降解失去功能，即不能翻译产生蛋白质，也就是使基因“沉默”了。siRNA的概念发现过程：1993年：将产生紫色素的基因转入开紫花的矮牵牛中，希望得到紫色更深的花，可是事与愿违，非但没有加深紫色，反而成了白色。当时认为这是矮牵牛本来有的紫色素基因和转入的外来紫色素基因都失去了功能，称这种现象是“共抑制”。1995年，康奈尔大学的SuGuo博士用反义RNA阻断线虫基因表达的试验中发现，反义RNA（antisenseRNA）和正义RNA（senseRNA）都阻断了基因的表达，他们对这个结果百思不得其解。1998年，AndrewFire的研究证明，在正义RNA阻断了基因表达的试验中，真正起作用的是双链RNA。这些双链RNA是体外转录正义RNA时生成的。于是提出了RNAi这个词。2001年Tuschl等人在《Nature)上发表文章，首次证实了哺乳动物机体中也存在RNAi机制，指出21～25个核苷酸的siRNA能诱导机体产生RNAi现象。RNA干扰（RNAi）利用具有同源性的双链RNA（dsRNA）诱导特异序列的目标基因的沉寂，可以迅速阻断基因活性。RdRP:靶mRNA为模板在依赖于RNA的RNA聚合酶(RNA-dependentRNApolymerase)SiRNA干扰目标基因的机制siRNA有如下特点：1.长度约在22nt左右。2.依赖Dicer酶的加工，是Dicer的产物，所以具有Dicer产物的特点。3.是RISC组分。4.siRNA合成是由双链的RNA或RNA前体形成的。5.siRNA一般是人工体外合成的，通过转染进入人体内，是RNA干涉的中间产物；植物体内也存在内源的siRNA。6.结构上，siRNA是双链RNA。7.在Dicer酶的加工过程中，siRNA对称地来源于双链RNA的前体的两侧臂。8.在作用位置上，siRNA可作用于mRNA的任何部位，并与mRNA完全互补。9.在作用方式上，siRNA只能导致靶标基因的降解，即为转录水平后调控。10.siRNA不参与生物生长，是RNAi的产物，原始作用是抑制转座子活性和病毒感染。miRNA与siRNA的比较LOGO