略窥小RNA世界.ppt.pptVIP

小RNA世界概览 四川大学生命科学院2002博罗 霞导师 杨志荣 教授 一、小RNA的发现 二、小RNA的产生 三、RDE-1/Argonaute在miRNA成熟中的作用 四、小RNA的存在 五、小RNA的表达 1. miRNA被暂时调整 2. miRNA基因成串排列共表达 六、小RNA的功能 七、小RNA调控表达的特点 八、结语 一.小RNA的发现 1. stRNA （small temporal RNAs ）： 具有22个核苷酸的小RNA。 2. siRNA (small intermediate RNAs ) : 具有21~25个核苷酸的小RNA。 3. miRNA (microRNAs ) 二.小RNA的产生 miRNAs被推测由繁殖环和部分双链的原体加工而来，就象stRNAs的原体。更多的miRNAs是从它的原体的茎环3’端被加工而不是5’端，stRNAs也是如此。一种原体能从两条链产生miRNAs，就象siRNAs经由dsRNA加工产生时，能以前体的双链产生一样，但多数时候只有一条链是稳定的。 三. RDE-1/Argonaute在miRNA成熟中的作用 在线虫中，Argonaute orthologs对let-7 和lin-4 的形成和功能是必须的，RDE-1和Arabidopsis Ago1对RNAi也是如此。基因组的序列表明有24种线虫 RDE-1/Argonaute基因,7种在Arabidopsis中,4种在Drosophila中，另有4种在人类中。这些RDE-1/Argonautes的区别可能在于产生miRNAs基因的独特性。 四.小RNA的存在 大约12%的 miRNAs 存在于线虫、苍蝇和哺乳动物中，但是90%多的线虫 miRNAs 存在于90%的完整的Caenorhabditis briggsae 序列中。比较基因组序列，发现在这些片段中，只有一至两个错配能被忍受。但是，一种新的 miRNAs，mir-84，与let-7 有5nt的区别，其功能类似于let-7，存在于苍蝇和人类的基因中。这样的片段只能在少数miRNAs序列中被发现。 五.小RNA的表达 miRNA被暂时调整 许多Drosophila和线虫的miRNAs仅在种系或早期胚胎中表达，包含了很多翻译调控。这些miRNAs的标准表达模式暗示了其在控制生物或机体发展中的功能。然而，一些miRNAs以相同的方式表达，显示了它们在基因调节中的更普遍的作用。虽然在研究miRNAs表达时，还没发现可能的特殊细胞上的功能。 五.小RNA的表达 miRNA基因成串排列共表达 某些miRNA基因成串排列，比如已观察到的人类的let-7 orthologs。目前发现，在线虫和Drosophila的种系和早期胚胎中这些被研究的成串排列的基因是共表达的。事实上， 7个紧密联系的线虫 miRNA基因仅在种系和早期胚胎中表达，它们在1kb的长度内紧紧连在一起，而只有同时加工这7个miRNA形成共同的前体才能表达。 六.小RNA的功能及其研究方法 1.控制其他mRNAs的翻译和稳定性。 2.调控靶基因的转录和mRNA的稳定性 3. miRNA功能的研究方法 控制其他mRNAs的翻译和稳定性 通过对let-7 和lin-4 突变抑制的遗传分析，我们研究了let-7 和lin-4 的靶基因。这些靶mRNAs补充在let-7和lin-4 RNAs中，但很难通过测定它们的环结构来确定它们的基因组序列。这些补充位点的重要作用已被证明——通过突变调节RNA的无应答。在Drosophila 以及线虫的种系和早期胚胎中，一些 mRNAs3’端非翻译调节区已被证实。对这些3’端非翻译补充区的研究能揭示潜在的靶基因和遗传途径。如果抑制线虫dcr-1基因，会导致胚胎的致死和不育。 调控靶基因的转录和mRNA的稳定性 曾经有人推测证明局限于神经元的树突的mRNA翻译调控过程能调节突触的粘性。目前已经证实3’非翻译序列区介导钙调素蛋白激活酶Ⅱ的翻译控制，因此探索miRNA是否存在有顺式作用互补序列将非常有趣。因为植物中的siRNA能调控靶基因的转录和mRNA的稳定性，因此推测miRNA也具有此功能。 miRNA功能的研究方法 最具权威性的决定新的miRNA功能的实验是从这些基因中分离突变部分。目前，还没对线虫和Dr