基因調控與表觀遺傳

微小 RNA(microRNA, miRNA)

/ MY-kroh-AR-en-AY /

想像一個帶著幾十個小旋鈕的恆溫器,每個旋鈕都在輕輕地把某個電器往上或往下調一點,而不是猛地把它整個開到底或關到底。微小 RNA 就是細胞用來微調基因活性的那一套旋鈕。它們是細胞用自己的基因組製造出來的微小 RNA 分子,任務是把目標基因的產出調低——通常調一點,有時調很多——讓整個系統保持平衡。

準確地說,微小 RNA 是一條短的單鏈 RNA,約 22 個字母長,由細胞用自己的 DNA 製造、但從不轉譯成蛋白質。每條微小 RNA 與一條或多條信使 RNA 上相匹配的位點配對(往往並不完美),並把一個沉默複合物(與 RNA 干擾所用的同一個 RISC)引導到那些訊息上,那些訊息隨後被去穩定、或被阻止轉譯。由於配對是鬆散的,單條微小 RNA 可以瞄準幾十甚至幾百個不同的基因,而單個基因也可以同時被好幾條微小 RNA 調節。

微小 RNA 之所以重要,是因為它們在轉錄之上又添加了一整層調控:即便一個基因已經被抄寫成信使 RNA,微小 RNA 仍決定這條訊息中有多少真正變成蛋白質。它們在發育、免疫和維持細胞穩定中都處於中心位置,而它們的模式在許多癌症和其他疾病中會出錯——以至於血液中的微小 RNA 水平被當作疾病標誌物來研究。誠實的提醒:正因為每條微小 RNA 觸及那麼多基因,要釐清其中任何一條在某個特定細胞裡究竟做了什麼,確實很難。

最早發現的微小 RNA,是一種小線蟲體內的 lin-4,它控制著發育的時機:當它在恰當的時刻把目標基因調低時,線蟲便推進到下一個幼蟲階段——而缺了它的突變線蟲會把時機搞錯。

lin-4:為線蟲發育掌握時機的那條微小 RNA。

微小 RNA 和 RNA 干擾共用同一套下游機器,但它們不是一回事:微小 RNA 是基因組編碼的、正常調控細胞自身基因的調控者,而 RNA 干擾是用小段 RNA 來沉默的那個更寬泛的過程(常帶防禦性,也被用作實驗室工具)。

又稱
miRNAsmall regulatory RNA微 RNA微 RNA