虽然miRNA的研究已经没有前几年那么热门了，但是任谁都无法否认肿瘤细胞中的miRNAs 在肿瘤发生、发展及转移中起到的重要作用。因此，老谈选择miRNA作为切入点，是希望对过往在miRNA研究领域内的发现，做一次梳理。 第一个miRNA是在1993年被发现的。当时两项独立的研究发现，在线虫（Caenorhabditis elegans）中有个基因lin-4是一个非编码的RNA（noncoding RNA, ncRNA）。 在当时，由于认知的局限性，这个非编码的RNA被认为是线虫中的一种特殊的调控工具，被线虫用来调控编码基因（coding genes）表达的。这一发现在当时并未引起学术界的重视。 直到7年后，Reinhart等人发现了另外一个小的非编码RNA--let-7。他们发现这两个非编码RNA都可以通过3’非翻译区（3’-untranslated Region， 3'-UTR）介导的RNA-RNA相互作用，调控下游基因及其信号通路。这项发现极大地激发了科学家们的科研热情，鼓舞他们去探寻新的非编码RNA。 2001年时，三个不同的课题组分别在不同的物种和细胞内发现了与线虫中类似的短链非编码RNA。至此，学术界终于认可，在生物体内存在一大类短链非编码RNA，它们具有强大的调控功能。这类分子，最终被赋予了一个名称--miRNA（小RNA）。从那以后，几乎所有的植物和动物物种中，都发现了miRNA的存在。据最新的报道，在人类中成熟的miRNA超过2000条，在小鼠中超过1200条。
动物细胞内的miRNAs在进化上是比较保守的，有证据显示低等动物线虫中有大约55%的miRNAs可以在人类细胞中找到同源基因（homologs）。在高等动物（尤其是哺乳动物）中，由于进化的缘故，导致基因组发生复制（duplication），从而产生多个亚型/异构体（或者被称为旁系同源基因（paralogs），例如人类的let-7基因有8个不同的亚型（isoforms），分布于11个不同的基因座（genomic loci）。 Members of the let-7 family show copy number deletions in medulloblastoma, breast, and ovarian cancers.（Wang Y, Hu X, Greshock J, Shen L, Yang X, et al. (2012) Genomic DNA Copy-Number Alterations of the let-7 Family in Human Cancers. PLoS ONE 7(9):e44399.） 大多数（超过50%）的miRNAs都是成簇的，并且在转录时以多顺反子（multicistronic）（注1）的形式进行转录。一般情况下，miRNA的不同亚型/旁系同源基因都以成簇方式存在，主要的原因是因为这些亚型/旁系同源基因的种子序列（seed region）（注2）是相同的，因此它们在生物体内往往发挥冗余的功能。例如，miR-17/92簇能转录出一个多顺反子的前体。该多顺反子成熟后，形成6个不同的miRNAs。这些成熟的miRNAs 又分别属于4个不同的miRNA家族：miR-17家族（miR-17 和 miR-20），miR-18，miR-19家族（miR-19a 和miR-19b）及miR-92（见下图）。 少数miRNAs是位于基因内部（intragenic）的，因为他们位于其他基因的序列内并且有相同的转录方向。包含miRNA序列的宿主基因（host gene）可以是编码蛋白的基因，也可以是非编码的基因。在非编码的转录本中，有大约40%的基因内miRNA（intragenic miRNAs）位于类内含子区域，有大约10%位于类外显子区域（注3）。在编码序列中，大多数miRNA位于内含子中。 绝大多数的miRNA由RNA聚合酶II（Pol II）转录形成，因此在结构上前体miRNA结构类似mRNA，都有5’加帽区和3’polyA的尾部。但是，一小部分含有Alu重复序列（注4）的miRNA却是由RNA聚合酶III（Pol III）而转录形成。 敬请期待，肿瘤中的miRNA（二） |
|
|
