microRNAs（miRNAs）是一種小的,，類似于siRNA的分子,，由高等真核生物基因組編碼，miRNA通過和靶基因mRNA堿基配對(duì)引導(dǎo)沉默復(fù)合體（RISC）降解mRNA或阻礙其翻譯,。miRNAs在物種進(jìn)化中相當(dāng)保守,，在植物、動(dòng)物和真菌中發(fā)現(xiàn)的miRNAs只在特定的組織和發(fā)育階段表達(dá),，miRNA組織特異性和時(shí)序性,，決定組織和細(xì)胞的功能特異性，表明miRNA在細(xì)胞生長(zhǎng)和發(fā)育過程的調(diào)節(jié)過程中起多種作用,。

miRNA原理

miRNA基因通常是在核內(nèi)由RNA聚合酶II(polII)轉(zhuǎn)錄的,，最初產(chǎn)物為大的具有帽子結(jié)構(gòu)(7MGpppG)和多聚腺苷酸尾巴(AAAAA)的pre-miRNA。pre-miRNA在核酸酶Drosha和其輔助因子Pasha的作用下被處理成70個(gè)核苷酸組成的pre-miRNA,。RAN–GTP和exportin 5將pre-miRNA輸送到細(xì)胞質(zhì)中,。隨后，另一個(gè)核酸酶Dicer將其剪切產(chǎn)生約為22個(gè)核苷酸長(zhǎng)度的miRNA:miRNA*雙鏈,。這種雙鏈很快被引導(dǎo)進(jìn)入沉默復(fù)合體(RISC)復(fù)合體中,，其中一條成熟的單鏈miRNA保留在這一復(fù)合體中。成熟的miRNA結(jié)合到與其互補(bǔ)的mRNA的位點(diǎn)通過堿基配對(duì)調(diào)控基因表達(dá),。

與靶mRNA不完全互補(bǔ)的miRNA在蛋白質(zhì)翻譯水平上抑制其表達(dá)（哺乳動(dòng)物中比較普遍）,。然而，最近也有證據(jù)表明,，這些miRNA也有可能影響mRNA的穩(wěn)定性,。使用這種機(jī)制的miRNA結(jié)合位點(diǎn)通常在mRNA的3’端非翻譯區(qū)。如果miRNA與靶位點(diǎn)完全互補(bǔ)（或者幾乎完全互補(bǔ)）,，那么這些miRNA的結(jié)合往往引起靶mRNA的降解(在植物中比較常見),。通過這種機(jī)制作用的miRNAs的結(jié)合位點(diǎn)通常都在mRNA的編碼區(qū)或開放閱讀框中,。每個(gè)miRNA可以有多個(gè)靶基因，而幾個(gè)miRNAs也可以調(diào)節(jié)同一個(gè)基因,。這種復(fù)雜的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)既可以通過一個(gè)miRNA來調(diào)控多個(gè)基因的表達(dá),，也可以通過幾個(gè)miRNAs的組合來精細(xì)調(diào)控某個(gè)基因的表達(dá)。隨著miRNA調(diào)控基因表達(dá)的研究的逐步深入,，將幫助我們理解高等真核生物的基因組的復(fù)雜性和復(fù)雜的基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò),。

目前只有一小部分miRNAs生物學(xué)功能得到闡明。這些miRNAs調(diào)節(jié)了細(xì)胞生長(zhǎng),，組織分化,，因而與生命過程中發(fā)育、疾病有關(guān),。通過對(duì)基因組上miRNA的位點(diǎn)分析,，顯示其在發(fā)育和疾病中起了非常重要的作用。一系列的研究表明：miRNAs在細(xì)胞生長(zhǎng)和凋亡,，血細(xì)胞分化,，同源異形盒基因調(diào)節(jié)，神經(jīng)元的極性,，胰島素分泌,，大腦形態(tài)形成，心臟發(fā)生,，胚胎后期發(fā)育等過程中發(fā)揮重要作用,。例如，miR-273和lys-6編碼的miRNA,，參與線蟲的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程,；miR-430參與斑馬魚的大腦發(fā)育；miR-181控制哺乳動(dòng)物血細(xì)胞分化為B細(xì)胞,；miR-375調(diào)節(jié)哺乳動(dòng)物胰島細(xì)胞發(fā)育和胰島素分泌,；miR-143在脂肪細(xì)胞分化起作用；miR-196參與了哺乳動(dòng)物四肢形成,，miR-1與心臟發(fā)育有關(guān),。另有研究人員發(fā)現(xiàn)許多神經(jīng)系統(tǒng)的miRNAs在大腦皮層培養(yǎng)中受到時(shí)序調(diào)節(jié)，表明其可能控制著區(qū)域化的mRNA翻譯,。對(duì)于新的miRNA基因的分析,，可能發(fā)現(xiàn)新的參與器官形成、胚胎發(fā)育和生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)因子,，促進(jìn)對(duì)癌癥等人類疾病發(fā)病機(jī)制的理解。

miRNA特點(diǎn)：

廣泛存在于真核生物中, 是一組不編碼蛋白質(zhì)的短序列RNA , 它本身不具有開放閱讀框架(ORF) ;

通常的長(zhǎng)度為20～24 nt , 但在3′端可以有1～2 個(gè)堿基的長(zhǎng)度變化;

成熟的miRNA 5′端有一磷酸基團(tuán), 3′端為羥基, 這一特點(diǎn)使它與大多數(shù)寡核苷酸和功能RNA 的降解片段區(qū)別開來,；

多數(shù)miRNA 還具有高度保守性,、時(shí)序性和組織特異性,。