RNA加工与RNA世界

微小RNA(microRNA)

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想象一间忙碌的厨房,满是写着菜谱的纸条(这些mRNA),每张都等着被做成一道菜(一种蛋白质)。现在再想象一位小小的检查员,他能悄悄在某些纸条上盖上暂缓的章——这道少做点,或者干脆别做。微小RNA就是这样的检查员:一些微小的RNA分子,它们本身不编码任何蛋白质,却能调低别的基因造出多少蛋白质。

微小RNA非常短——只有约22个核苷酸。它靠碱基配对工作:它序列的一部分与某条靶mRNA上的一段相匹配,通常匹配在那条mRNA的3'非翻译尾区。它由一个蛋白质搭档(Argonaute)带着,藏在一个复合体里;微小RNA把这个复合体引向任何序列与之相符的mRNA,复合体随后要么阻止这条信息被翻译,要么给它打上标记,让它的多聚A尾被缩短、进而降解。由于配对只需要约六到八个碱基的短种子区,一个微小RNA就能压制几十甚至上百条不同的mRNA,而一条mRNA也可被好几个微小RNA同时盯上。

事实证明,微小RNA是基因调控中一个无处不在的层次。动物和植物都拥有数以百计的微小RNA,它们合起来微调了所有基因中相当大的一部分——塑造发育、维持细胞类型的稳定、并应对各种压力。它们的发现始于1990年代微小的线虫,又一次重击了非编码RNA是垃圾这个观念:在所谓的噪声里竟藏着一整类有功能的RNA,重要到它们的失调会出现在癌症等多种疾病中。

已知的第一个微小RNA,线虫秀丽隐杆虫里的lin-4,会与一个叫lin-14的基因的mRNA进行碱基配对,在恰当的时刻把它的蛋白质压低,从而控制这条虫子发育的时序。世上并不存在lin-4蛋白质——起调控作用的就是这条RNA本身。

一条不编码任何蛋白质的22碱基RNA,能通过与mRNA配对来节制几十个基因。

微小RNA通常是调低而非彻底沉默——它们把蛋白质水平一点点往下压,扮演微调器和缓冲器的角色,而不是开关。这与小干扰RNA那种强烈、近乎彻底的沉默有着实实在在的区别。

又称
miRNAmicro RNA微小RNA微RNA