MicroRNAs(miRNAs)——肿瘤形成过程中的(1)
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[摘要] MicroRNAs(miRNAs)是指一大类负调控基因表达的非编码蛋白质的小RNA。它们分布十分广泛，参与很多生物信号通路的调节，研究显示，一种miRNA所调节的靶基因就可达数百个。研究已证实，多种人类恶性肿瘤的发生、发展与miRNAs的异常表达有关，其作用相当于癌基因或抑癌基因。
[关键词] MicroRNAs；肿瘤；靶基因；基因表达调控
[中图分类号] R730.231 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2012)02(c)-0015-03
MicroRNAs-the important participant in oncogenesis
WANG Ling XU Yan
Department of Pathology, the People's Hospital of Jinzhou District in Dalian City, Liaoning Province, Dalian 116100, China
[Abstract] MicroRNAs (miRNAs) are abundant classes of small non-protein-coding RNAs that function as negative gene regulators. They regulate diverse biological processes, and bioinformatic data indicates that each miRNA can control hundreds of gene targets. Recent evidence has showed that miRNA mis-expression correlate with various human cancers and indicates that miRNAs can be equal to tumour suppressors and ocogenes.
[Key words] MicroRNAs; Cancer; Target gene; Gene expression regulation
众所周知，恶性肿瘤是因细胞无限制的增殖和受损细胞无法正常死亡而引起，它的发生同相关抑癌基因以及癌基因的损伤变异关系密切。绝大部分抑癌基因、癌基因都是通过转录、翻译的途径发挥其生物功能的。研究人员已发现，一类被称为微小核糖核酸(MicroRNAs或miRNAs)的非编码蛋白质的RNA分子也在发挥着抑癌基因和癌基因的作用。本综述简单探讨了miRNAs以及这一新颖的基因调节机制与恶性肿瘤关系的研究现状。
1 关于miRNAs
1.1 发现
1993年，Lee等[1]首次于秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)中发现了lin-4基因，这个能够定时调控胚胎后期发育的基因所编码的并非蛋白质，而是一种RNA分子。这种小RNA分子，就是miRNAs。同时Lee等[1]还发现，这种RNA以一种不完全互补的方式与它的靶miRNAs的3′非翻译端的特定区域相结合，可以抑制lin-14核蛋白的表达，造成其蛋白质合成量减少。目前最新版本的miRNAs库MiRBase注释有3 518个miRNAs基因，其中包括326个人类miRNAs基因[2]。
1.2 定位
miRNAs在很多生物(包括人类)的进化过程中都具有保守性。它除了出现在已知的转录单位、外显子(非编码转录本)以及内含子外，还可位于内含子或外显子的重叠区，此外，人的编码miRNAs的3′端非翻译区也有少量，且多成簇出现。已发现，有一半数量的miRNAs定位在基因组肿瘤相关的脆性位点上[3]。
1.3 结构与合成
miRNAs是由约22个核苷酸组成的非编码单链RNAs，在其合成后很快通过5′末端进入并被保留在具有功能的复合物中发挥生物功能。
miRNAs的合成通常是在RNA聚合酶Ⅱ的作用下先生成初级转录物(pri-miRNAs)，再经RNase Ⅲ、Drosha、双链RNA结合蛋白、Pasha的处理后成为pre-miRNAs(由约70个核苷酸组成的不完全的茎环)，然后exportin-5将其由核内转运到胞浆，pre-miRNAs便在那里被另一RNase Ⅲ Dicer剪切成成熟的miRNAs[4]。
1.4 生物功能
关于miRNA的生物功能，目前的研究多倾向于其通过对靶mRNA的调控来实现其对靶基因的负调控作用。现已证明miRNAs可采用3种方式来完成，除了通过与靶标基因结合使靶miRNAs被特异性切割降解以及使靶miRNAs的聚腺苷酸尾巴被3′核酸外切酶水解外，发现最多的就是其与靶miRNAs结合(3′非翻译区)，进而抑制蛋白翻译，此过程中靶miRNAs自身的稳定并没有被影响[5]。miRNAs代表了一类新的具有调控基因表达能力的非编码RNA。
2 miRNAs与恶性肿瘤关系的研究
这类研究多基于两个发现：一个是前面提到的miRNAs的定位于肿瘤相关的基因组的脆性位点；另一个就是miRNAs在恶性肿瘤细胞中的表达异常(升高或下降)。研究不仅显示出miRNAs参与了肿瘤的形成，还有研究者分析了肿瘤组织与非瘤组织的miRNAs的表达情况制成miRNAs表达谱，发现肿瘤细胞中的miRNAs表达量显著低于非瘤细胞，认为该表达可以十分有效地反映出肿瘤细胞的发生与分化，证明了这一表达特点可用于癌细胞与正常细胞的区分以及癌症的分类上 ......
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