生物谷報(bào)道：現(xiàn)有許多數(shù)據(jù)說明microRNAs (miRNAs) 除了在發(fā)育方面的重要作用以外,，在許多逆境應(yīng)答（stress responses）中也扮演了重要角色,。讓人驚訝的是miRNAs這一通常抑制
靶基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)的小分子,，也許在逆境中成為了表達(dá)的激活因子,，其中的機(jī)制也許就是通過逆境中,，miRNA/Argonaute復(fù)合物與導(dǎo)致不同亞細(xì)胞室重新定位的RNA綁定蛋白之間的相互作用來實(shí)現(xiàn)的,。
就這一方面,，來自麻省理工癌癥研究中心的Anthony K.L. Leung和 Phillip A. Sharp發(fā)表了綜述性文章,，討論miRNAs這一新功能,。 Phillip A. Sharp1993年由于發(fā)現(xiàn)了核糖核酸剪接(splicing)及其在基因表現(xiàn)、癌癥研究和其他生物科技領(lǐng)域的貢獻(xiàn)而獲諾貝爾獎(jiǎng)。
微小RNA (microRNA,，簡(jiǎn)稱miRNA)是生物體內(nèi)源長(zhǎng)度約為20－23個(gè)核苷酸的非編碼小RNA,，通過與靶mRNA的互補(bǔ)配對(duì)而在轉(zhuǎn)錄后水平上對(duì)基因的表達(dá)進(jìn)行負(fù)調(diào)控，導(dǎo)致mRNA的降解或翻譯抑制,。到目前為止,，已報(bào)道有幾千種miRNA存在于動(dòng)物、植物,、真菌等多細(xì)胞真核生物中,，進(jìn)化上高度保守。在植物和動(dòng)物中,，miRNA雖然都是通過與其靶基因的相互作用來調(diào)節(jié)基因表達(dá),，進(jìn)而調(diào)控生物體的生長(zhǎng)發(fā)育，但miRNA執(zhí)行這種調(diào)控作用的機(jī)理卻不盡相同,。
1993年,，首次在秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditiselegans)中發(fā)現(xiàn)microRNAs，現(xiàn)已證實(shí),，miRNA 廣泛存在于真核生物細(xì)胞內(nèi),，是最大的基因家族之一，大約占到整個(gè)基因組的1%,，在精細(xì)調(diào)控基因表達(dá)及生物生長(zhǎng)發(fā)育過程方面發(fā)揮著重要作用,。任何miRNAs的失調(diào)都會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞調(diào)控事件的劇變。最近研究表明,，miRNA在生物體內(nèi)的多樣化調(diào)控途徑中扮演著關(guān)鍵性角色,，包括控制發(fā)育進(jìn)程、細(xì)胞分化,、細(xì)胞凋亡,、細(xì)胞分裂以及器官的發(fā)育。miRNA與其靶分子組成了一個(gè)復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),，如某一特定的miRNA 可以與多個(gè)mRNA 分子結(jié)合而發(fā)揮調(diào)控功能,，反之，不同的miRNA 分子也可以結(jié)合在同一mRNA 分子上,，協(xié)同調(diào)控此mRNA 分子的表達(dá),。
細(xì)胞不時(shí)會(huì)遇到逆境，比如能量和氧氣的暫時(shí)減少,，鹽離子環(huán)境不平衡,，或者曝露在UV放射下。而且癌癥細(xì)胞常常也會(huì)遇到逆境,，比如組織缺氧,，營(yíng)養(yǎng)不足,，尤其是固體腫瘤血管新生不足的時(shí)候。近期的研究發(fā)現(xiàn)miRNAs在氧逆境（Kulshreshtha et al., 2007, Leung et al., 2006, Marsit et al., 2006）,，營(yíng)養(yǎng)缺乏（Bhattacharyya et al., 2006, Vasudevan et al., 2007）,，DNA損傷和致癌脅迫（Brommer et al., 2007, Chang et al., 2007, He et al., 2007, Raver-Shapira et al., 2007, Tarasov et al., 2007）等細(xì)胞應(yīng)答方面起作用，特異性miRNAs遺傳敲除會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物無法應(yīng)對(duì)這些逆境（van Rooij et al., 2007, Xu et al., 2003）,。
但是逆境中不是所有的miRNA表達(dá)水平都會(huì)改變,，比如說心臟特異性miR-208，這種miRNA在改變超負(fù)心臟,，增加心臟輸出方面有必不可少的作用，但是脅迫環(huán)境下miR-208表達(dá)水平并不會(huì)改變（van Rooij et al., 2007）,，這說明miRNA具有一定逆境調(diào)控模式,。microRNAs介導(dǎo)翻譯抑制或mRNA降解是通過關(guān)鍵結(jié)合蛋白Argonaute，有趣的是Argonaute的一個(gè)穩(wěn)定關(guān)聯(lián)伴侶：Hsp90就是一個(gè)脅迫敏感蛋白,，而且與Argonaute穩(wěn)定性相關(guān)（Liu et al., 2005, Tahbaz et al., 2001）,。因此這些包含在miRNA調(diào)控中的蛋白也許在逆境特異性模式中參予翻譯后修飾。
腫瘤細(xì)胞也會(huì)出現(xiàn)一些逆境環(huán)境,，比如缺氧,，營(yíng)養(yǎng)不足或者病患的治療過程中的放射線和化療藥物影響，如果miNRA調(diào)控是這些脅迫應(yīng)答的關(guān)鍵元素之一,，那么對(duì)于這些分子機(jī)制的了解將有利于識(shí)別藥物靶標(biāo),，增加癌癥治療效果。
原始出處：
Cell, Vol 130, 581-585, 24 August 2007
Essay
microRNAs: A Safeguard against Turmoil?
Anthony K.L. Leung1 and Phillip A. Sharp1,
1 Center for Cancer Research, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA
Corresponding author
Phillip A. Sharp
[email protected]
Summary
Emerging data suggest that microRNAs (miRNAs) are instrumental in a variety of stress responses in addition to their more recognized role in development. Surprisingly, miRNAs, which normally suppress expression of target transcripts, may become activators of expression during stress. This might be partially explained by new interactions of miRNA/Argonaute complexes with RNA-binding proteins that relocate from different subcellular compartments during stress.
