小分子RNA的特征介紹
已經(jīng)被鑒定的miRNAs據(jù)推測(cè)大都是由具有發(fā)夾結(jié)構(gòu),約70個(gè)堿基大小形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)的單鏈RNA前體經(jīng)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片段,定位于RNA前體的3’端或者5’端。
3個(gè)研究小組分別從線蟲、果蠅和Hela細(xì)胞中鑒定的100個(gè)新miRNAs中,有15%跨越線蟲、果蠅和哺乳動(dòng)物基因組具有高度的保守性(只有有1—2個(gè)堿基的區(qū)別)。Lau 和Bartel 實(shí)驗(yàn)室的同事更加認(rèn)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(gè)門類,這些類似的基因被稱為“直向同源物”)。
Bantam 最早被認(rèn)為是果蠅中參與細(xì)胞增殖的一個(gè)基因位點(diǎn)。已知幾個(gè)包含增強(qiáng)子的轉(zhuǎn)座子插入跨越這個(gè)位點(diǎn)的一段12.3kb區(qū)域會(huì)導(dǎo)致果蠅的眼和翅重復(fù)生長(zhǎng),而由轉(zhuǎn)座子介導(dǎo)的一段跨越該位點(diǎn)的23kb片斷缺失則導(dǎo)致突變果蠅個(gè)體小于野生型果蠅。Cohen和同事用一段3.85kb的片斷導(dǎo)入21kb片斷缺失的果蠅中使其恢復(fù)原來的大小。但是奇怪的是表達(dá)這個(gè)3.85kb片斷中的EST卻沒有同樣的效果。Cohen將這個(gè)片斷和瘧蚊Anopheles gambiae的同源序列進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)一段90bp的高度保守區(qū),經(jīng)過RNA folding program (mfold)發(fā)現(xiàn)這個(gè)保守序列可以形成發(fā)夾結(jié)構(gòu),使得這個(gè)區(qū)段很象是一個(gè)miRNA的前體。這個(gè)結(jié)果經(jīng)過Northern blot證實(shí)突變果蠅的幼體缺少一個(gè)21bp的bantam miRNA ,用這個(gè)90bp的mRNA前體經(jīng)過一系列的“功能缺失”—“功能恢復(fù)”實(shí)驗(yàn),證實(shí) bantam miRNA在細(xì)胞增殖中的作用。研究人員用計(jì)算機(jī)程序檢索在hid mRNA的3’非編碼區(qū)找到了bantam的3個(gè)潛在的結(jié)合位點(diǎn)( hid是果蠅中一個(gè)誘導(dǎo)凋亡的基因),并證實(shí) bantam miRNA抑制hid 的翻譯而非轉(zhuǎn)錄。
miRNAs的表達(dá)方式各不相同。部分線蟲和果蠅的miRNA在各個(gè)發(fā)育階段的全部細(xì)胞中都有表達(dá),而其他的miRNA則依據(jù)某種更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈幌嗪蜁r(shí)相的表達(dá)模式(a more restricted spatial and temporal expression pattern)——在不同組織、不同發(fā)育階段中miRNA的水平有顯著差異。