miRNA 靶基因識(shí)別和功能調(diào)節(jié)

miRNA靶基因識(shí)別和功能調(diào)節(jié)一、mRNA簡(jiǎn)介microRNA（miRNA）是一類能夠調(diào)節(jié)基因表達(dá)的短單鏈內(nèi)源非編碼RNA（約22nt），通過(guò)與互補(bǔ)的mRNA選擇性地結(jié)合抑制蛋白的產(chǎn)生，廣泛存在于動(dòng)物、植物、病毒等多種有機(jī)體中。

miRNA通常位于基因間或者內(nèi)含子區(qū)域，在細(xì)胞核內(nèi)有RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生具有帽子結(jié)構(gòu)多聚腺苷酸尾巴的pri-miRNA。在核酸酶Drosha及其輔助因子Pasha的作用下，pri-miRNA被處理成70個(gè)核苷酸組成具有莖環(huán)結(jié)構(gòu)的pre-miRNA，然后由Exportin

5等轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞質(zhì)。Dicer將pre-miRNA切割成約22nt的雙鏈miRNA。雙鏈miRNA講解形成單鏈的成熟miRNA。成熟miRNA還需要與Argonaute蛋白等組裝形成RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體（RISC），RISC作用于特異mRNA的3’UTR，從而抑制翻譯過(guò)程或者直接降解mRNA。SiRNA與mRNA比較SiRNA和mRNA也有區(qū)別。1.根本區(qū)別是miRNA是內(nèi)源的，在基因組中有固定的基因座位；siRNA可以是人工體外合成的，也可以是基因組的轉(zhuǎn)錄片斷，降解片斷和轉(zhuǎn)座片斷，病毒基因組轉(zhuǎn)錄片斷等，關(guān)鍵在于siRNA沒(méi)有固定的基因座位，本身不是基因組的功能片斷，是隨機(jī)產(chǎn)生的，即加工位點(diǎn)不是保守的。2.二者結(jié)構(gòu)上沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，功能分子都是單鏈RNA，miRNA轉(zhuǎn)錄出來(lái)時(shí)必然是發(fā)夾狀的，siRNA可以由完全互補(bǔ)的雙鏈切斷而來(lái)，也可以從發(fā)夾來(lái)。二、靶基因預(yù)測(cè)方法盡管對(duì)miRNA功能的認(rèn)識(shí)還不是非常清楚，但miRNA在許多生物過(guò)程中起關(guān)鍵作用，包括發(fā)育、細(xì)胞分化、增殖、凋亡、腫瘤轉(zhuǎn)移等。準(zhǔn)確快速地預(yù)測(cè)miRNA靶基因?qū)τ谘衜iRNA功能以及分析miRNA參與的生物學(xué)過(guò)程具有十分重要的意義。目前尋找miRNA靶基因的方法主要有生物信息學(xué)以及生物實(shí)驗(yàn)方法。1、生物信息學(xué)方法生物信息學(xué)方法主要是利用某種算法對(duì)靶基因樣本進(jìn)行評(píng)分及篩選。生物信息學(xué)的方法只是通過(guò)算法為研究人員提供可能性最大的參考信息，還需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。目前常規(guī)的算法主要遵循以下幾個(gè)常用原則：（a）miRNA與靶基因的互補(bǔ)性；（b）miRNA靶位點(diǎn)在不同物種之間的保守性；（c）miRNA-mRNA雙鏈之間的熱穩(wěn)定性；（d）miRNA靶位點(diǎn)不會(huì)有復(fù)雜的二級(jí)結(jié)構(gòu)；（e）miRNA

5’端于靶基因