基因调控与表观遗传

微小 RNA(microRNA, miRNA)

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想象一个带着几十个小旋钮的恒温器,每个旋钮都在轻轻地把某个电器往上或往下调一点,而不是猛地把它整个开到底或关到底。微小 RNA 就是细胞用来微调基因活性的那一套旋钮。它们是细胞用自己的基因组制造出来的微小 RNA 分子,任务是把目标基因的产出调低——通常调一点,有时调很多——让整个系统保持平衡。

准确地说,微小 RNA 是一条短的单链 RNA,约 22 个字母长,由细胞用自己的 DNA 制造、但从不翻译成蛋白质。每条微小 RNA 与一条或多条信使 RNA 上相匹配的位点配对(往往并不完美),并把一个沉默复合物(与 RNA 干扰所用的同一个 RISC)引导到那些讯息上,那些讯息随后被去稳定、或被阻止翻译。由于配对是松散的,单条微小 RNA 可以瞄准几十甚至几百个不同的基因,而单个基因也可以同时被好几条微小 RNA 调节。

微小 RNA 之所以重要,是因为它们在转录之上又添加了一整层调控:即便一个基因已经被抄写成信使 RNA,微小 RNA 仍决定这条讯息中有多少真正变成蛋白质。它们在发育、免疫和维持细胞稳定中都处于中心位置,而它们的模式在许多癌症和其他疾病中会出错——以至于血液中的微小 RNA 水平被当作疾病标志物来研究。诚实的提醒:正因为每条微小 RNA 触及那么多基因,要厘清其中任何一条在某个特定细胞里究竟做了什么,确实很难。

最早发现的微小 RNA,是一种小线虫体内的 lin-4,它控制着发育的时机:当它在恰当的时刻把目标基因调低时,线虫便推进到下一个幼虫阶段——而缺了它的突变线虫会把时机搞错。

lin-4:为线虫发育掌握时机的那条微小 RNA。

微小 RNA 和 RNA 干扰共用同一套下游机器,但它们不是一回事:微小 RNA 是基因组编码的、正常调控细胞自身基因的调控者,而 RNA 干扰是用小段 RNA 来沉默的那个更宽泛的过程(常带防御性,也被用作实验室工具)。

又称
miRNAsmall regulatory RNA微 RNA微 RNA