miRNA对秀丽隐杆线虫寿命的影响
1miRNA的发育及功能,2衰老的影响因素,3miRNA对寿命相关信号通路的影响,4miRNA对衰老相关疾病的影响,5小结
曹 峥 张志华 傅紫东 张 妍,2▲1.哈尔滨医科大学药理教研室,黑龙江哈尔滨 150081;2.心血管药物研究教育部重点实验室哈尔滨医科大学,黑龙江哈尔滨 150081
自古以来,人类从未停止追求青春永驻、长生不老的脚步。历史上也出现过很多“长生不老”的秘方和“灵丹妙药”的炼制。时至今日,人们已经认识到了“长生不老”只是个梦想,但是延缓衰老确实可能实现的。随着科学技术的发展进步,生命科学的研究触角已经深入到分子水平,在分子水平发现生命的奥秘,发现延缓衰老的新靶点、新物质。近年来一类新的非编码微小RNA(microRNA或 miRNA)引起研究者们的广泛兴趣。miRNA参与细胞的转录后调节,在胚胎发育、脂肪代谢、细胞增殖、凋亡、分化等一系列生命过程中扮演重要角色。miRNA表达水平受环境因素影响,在动物模型上已经发现miRNA对寿命密切相关的靶蛋白具有调节作用。
寿命研究需要较长的实验周期,寻找合适的模式生物进行研究至关重要。刊登在诸多重要杂志上的论文,80%以上寿命相关过程和机制的研究都是通过模式生物来实现的。应用于寿命研究的模式生物包括酵母、线虫、果蝇、斑马鱼和小鼠等。反复比较和实验后,秀丽隐杆线虫因其容易培养、繁殖能力很强、身体透明便于观察、2万个蛋白序列中83%与人类有同源基因等优势受到更多学者的青睐。本研究对其进行综述总结如下:
1 miRNA的发育及功能
miRNA是一种大小为21~23个碱基的单链小分子RNA。最原始的pri-miRNA,长度为300~1000个碱基;primiRNA经过一次加工后,成为pre-miRNA即miRNA的前体,长度为 70~90个碱基;pre-miRNA再经过 Dicer酶酶切后,最终成为了成熟miRNA[1]。这些非编码小分子RNA参与调控基因表达等重要活动[2]。多个研究小组在人类、果蝇、植物等多种生物物种中鉴别出了数千个miRNA,它广泛存在于人体各组织中,如肝脏、胰腺、脂肪、肌肉等。
1993年miRNA首先在秀丽隐杆线虫体内被发现[3],从被发现至今,miRNA参与控制基因表达的机制已经有了很大的进展。miRNA的主要通过三种方式发挥作用:①切断靶基因的mRNA分子——miRNA与靶基因完全互补结合,作用方式和功能与siRNA非常相似,最后切割靶mRNA分子;②抑制靶基因的翻译——作用时与靶基因不完全互补结合,进而阻遏翻译而不影响mRNA的稳定性;③结合抑制——具有以下两种作用模式:当与靶基因互补结合时,直接靶向切割mRNA;当与靶基因不完全结合时 ......
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