MicroRNAs

       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。这些小的miRNA通常靶向一个或者多个mRNA，通过翻译水平的抑制或断裂靶标mRNAs而调节基因的表达、

microRNA的发现（Discovery）

       1993年，Lee，Feinbaum和Ambros等人发现在线虫体内存在一种RNA（lin-4），是一种不编码蛋白但可以生成一对小的RNA转录本，每一个转录本能在翻译水平通过抑制一种核蛋白lin-14的表达而调节了线虫的幼虫发育进程。对于出现这种现象的原因，科学家们猜测是由于基因lin-14的mRNA的3'UTR区独特的重复序列和lin-4之间有部分的序列互补造成的。在第一幼虫阶段的末期降低lin-14的表达将启动发育进程进入第二幼虫阶段。7年后科学家又发现了第二个miRNA－let-7，let-7相似于lin-4，同样可以调节线虫的发育进程。

       自从let-7发现以来，应用随机克隆和测序、生物信息学预测的方式，又分别在众多生物体如病毒、家蚕和灵长类动物中发现了成千的miRNAs。被鉴定的miRNAs均被miRBase网站整理并加以注释。此网站由著名的Sanger研究所主办，并对公众开放。

microRNA的生物起源（Biogenesis）

       miRNAs起源于内源性表达转录本，是长约21-25nt的双链RNA分子，其典型特征是具有发卡结构。下图表述了对当前miRNA和siRNA起源的理解。miRNA途径开始于一个miRNA基因的pri-miRNA（PrimarymiRNA）转录本（step 1）；这个70－100nt的发卡RNAs（pri-miRNA）在核内被核糖核酸酶Drosha加工处理而最终成为pre-miRNA（Precursor miRNA，）（step 2）；之后pre-miRNA被核输出蛋白exportin 5转运入胞质（step 3），接着被第二个核糖核酸酶Dicer消化为21－25nt的miRNA（step 4）或在胞核被CAF(Dicer酶的同族物)加工成成熟的20～24nt miRNA；这个阶段的miRNA可以结合RISC（RNA-Induced Silencing Complex，RISC可以将双链的miRNAs解离为单链）并与靶标mRNA互补并列（step5－6）；miRNA和靶序列的互补程度决定了靶基因mRNA要不在翻译水平被部分抑制，要不完全断裂（step 7）。植物体中，断裂似乎是主要的工作方式，而哺乳动物中则以翻译水平的抑制为主要方式。在人类,成熟的miRNA已被发现与Gemin3；Gemin4；EIF-C2等形成15S的核糖核蛋白体RNP复合物（也称RISC）。miRNP不仅能通过经典的miRNA途径作用于特异基因mRNA的3′非翻译区(3′-UTR),抑制mRNA的翻译而不影响mRNA的稳定性,也能RISC样降解与之完全互补的靶RNA。近有报道表明miRNA也作用于5′-UTR区,需要指出的是miRNA与3′-UTR和5′-UTR的结合是不完全互补的,但具体的机制仍不明确。

       siRNA途径是由导入外源的双链RNA（dsRNA）所触发的一种进化上保守的反应（step A）；这种双链的dsRNA被核糖核酸酶Dicer消化为大约21－23nt的siRNA（small interfering RNAs）（step B）；siRNA又与RISC相互作用导致siRNA双链的解离并与靶标mRNA互补并列（step C－D）；siRNA与它的靶标mRNA有近乎完美的互补，从而导致mRNA在这些互补位点直接断裂（step E）；科学家们就是人为的设计这种dsRNA或者siRNA达到对靶基因的降解。这些合成的沉默试剂作为一种新的生物学工具，极大的促进了新基因鉴定、基因功能分析和信号通路的研究。