小分子RNA－－microRNA
RNA一度被認為僅僅是DNA和蛋白質之間的“過渡”，但越來越多的證據清楚的表明，RNA在生命的進程中扮演的角色遠比我們早前設想的更為重要。RNA干擾（RNA interference）的發現使得人們對RNA調控基因表達的功能有了全新的認識，更因為可以簡化/替代基因敲除而成為研究基因功能的有力工具，因此格外引人注意，在2002年度Science評選的10大科學成就中RNAi名列榜首。隨著對小分子RNA研究的不斷深入，研究人員開始認識到：小分子RNA的世界一點都不小。有人推測：小分子RNA可能代表發現了一個新層次上的基因表達調控方式。生物通早在去年底到今年初已經有很多文章介紹有關siRNAs以及其在RNA干擾中的作用以及研究應用方法，在這里生物通繼續為我們的用戶介紹另一種越來越引人注目的小分子RNA——microRNA。
什么是miRNA
MicroRNAs (miRNAs)是一種大小約21—23個堿基的單鏈小分子RNA，是由具有發夾結構的約70-90個堿基大小的單鏈RNA前體經過Dicer酶加工后生成，不同于siRNA（雙鏈）但是和siRNA密切相關。據推測，這些非編碼小分子RNA（miRNAs）參與調控基因表達，但其機制區別于siRNA介導的mRNA降解。第一個被確認的miRNA是在線蟲中首次發現的lin-4 和let-7，隨后多個研究小組在包括人類、果蠅、植物等多種生物物種中鑒別出數百個miRNAs。
miRNA 的特征
已經被鑒定的miRNAs據推測大都是由具有發夾結構、約70個堿基大小形成發夾結構的單鏈RNA前體經過Dicer酶加工后生成的，有5’端磷酸基和3’羥基，大小約21—25nt的小分子RNA片斷，定位于RNA前體的3’端或者5’端。
最近3個研究小組分別從線蟲、果蠅和Hela細胞中鑒定的100個新miRNAs中，有15%跨越線蟲、果蠅和哺乳動物基因組具有高度的保守性（只有有1—2個堿基的區別），Lau 和Bartel 實驗室的同事更加認為：所有的miRNAs可能在其他物種中具有直向同源物（Ortholog，指那些起源于同一祖先，在不同生物體中行使同一功能的基因群就可比作為一個門類，這些類似的基因被稱為“直向同源物”）。
Bantam 最早被認為是果蠅中參與細胞增殖的一個基因位點。已知幾個包含增強子的轉座子插入跨越這個位點的一段12.3kb區域會導致果蠅的眼和翅重復生長，而由轉座子介導的一段跨越該位點的23kb片斷缺失則導致突變果蠅個體小于野生型果蠅。Cohen和同事用一段3.85kb的片斷導入21kb片斷缺失的果蠅中使其恢復原來的大小。但是奇怪的是表達這個3.85kb片斷中的EST卻沒有同樣的效果。Cohen將這個片斷和瘧蚊Anopheles gambiae的同源序列進行比較，發現一段90bp的高度保守區，經過RNA folding program (mfold)發現這個保守序列可以形成發夾結構，使得這個區段很象是一個miRNA的前體。這個結果經過Northern blot證實突變果蠅的幼體缺少一個21bp的bantam miRNA ，用這個90bp的mRNA前體經過一系列的“功能缺失”—“功能恢復”實驗，證實 bantam miRNA在細胞增殖中的作用。研究人員用計算機程序檢索在hid mRNA的3’非編碼區找到了bantam的3個潛在的結合位點（ hid是果蠅中一個誘導凋亡的基因），并證實 bantam miRNA抑制hid 的翻譯而非轉錄。
miRNAs的表達方式各不相同。部分線蟲和果蠅的miRNA在各個發育階段的全部細胞中都有表達，而其他的miRNA則依據某種更為嚴謹的位相和時相的表達模式（a more restricted spatial and temporal expression pattern）——在不同組織、不同發育階段中miRNA的水平有顯著差異。
