自然、科学3篇文章发表miRNA新进展

miRNA是生物体内源长度约为20－23个核苷酸的非编码小RNA，通过与靶mRNA的互补配对而在转录后水平上对基因的表达进行负调控，导致mRNA的降解或翻译抑制。有关这一小分子的研究近5年来成为科学家们研究热点，在本期的《Nature》、《Science》杂志上，分别公布了其功能作用的两大研究进展。

原文检索：
Nature advance online publication 29 August 2007 |
doi:10.1038/nature06100; Received 5 February 2007; Accepted 18 July 2007; Published online 29 August 2007
MicroRNA control of Nodal signalling
[Abstract]

Science 31 August 2007:
Vol. 317. no. 5842, pp. 1220 - 1224 DOI: 10.1126/science.1140481
A MicroRNA Feedback Circuit in Midbrain Dopamine Neurons  [Abstract]

Science 31 August 2007:
Vol. 317. no. 5842, pp. 1179 - 1180 DOI: 10.1126/science.1148530
miRNAs in Neurodegeneration  [Abstract]

微小RNA (microRNA，简称miRNA)是生物体内源长度约为20－23个核苷酸的非编码小RNA，通过与靶mRNA的互补配对而在转录后水平上对基因的表达进行负调控，导致mRNA的降解或翻译抑制。到目前为止，已报道有几千种miRNA存在于动物、植物、真菌等多细胞真核生物中，进化上高度保守。在植物和动物中，miRNA虽然都是通过与其靶基因的相互作用来调节基因表达，进而调控生物体的生长发育，但miRNA执行这种调控作用的机理却不尽相同。

1993年，首次在秀丽隐杆线虫(Caenorhabditiselegans)中发现microRNAs，现已证实，miRNA 广泛存在于真核生物细胞内，是最大的基因家族之一，大约占到整个基因组的1%，在精细调控基因表达及生物生长发育过程方面发挥着重要作用。任何miRNAs的失调都会导致细胞调控事件的剧变。最近研究表明，miRNA在生物体内的多样化调控途径中扮演着关键性角色，包括控制发育进程、细胞分化、细胞凋亡、细胞分裂以及器官的发育。miRNA与其靶分子组成了一个复杂的调控网络，如某一特定的miRNA 可以与多个mRNA 分子结合而发挥调控功能，反之，不同的miRNA 分子也可以结合在同一mRNA 分子上，协同调控此mRNA 分子的表达。

在第一篇文章中，来自意大利帕多瓦大学生物组织学和胚胎学部，微生物与医学生物技术系，美国路易斯安那州大学健康科学中心（LSU Health Sciences Center）的研究人员发现microRNAs可以影响早期脊椎动物胚胎形成模式中的关键事件。

研究人员利用计算机工具寻找Nodal信号途径成员中潜在的microRNA结合位点，这样识别出来两个microRNAs：miR-15和miR-16，miR-15和miR-16可以通过一个关键的受体减少Nodal信号。研究人员也进一步检测是否Nodal信号的抑制会引起Spemann organizer出现问题。结果他们发现注射miR-15会负调控Spemann organizer基因，干扰神经组织形成，以及Spemann organizer调控的其它发育事件。并且反面实验失活miR-15和miR-16可以导致organizer组织的扩增。

最后研究人员寻找miR-15和miR-16与β-catenin信号放大途径之间的关系，他们发现β-catenin的过量表达会抑制成熟miR-15和miR-16的表达，而敲除β-catenin则会促进这两种miRNAs的表达和活性。

《Science》上的这两篇文章则主要都是有关miRNA与疾病的相关性。来自哥伦比亚大学内外科学学院（College of Physicians and Surgeons），以及冷泉港实验室的研究人员找到了一个新的microRNA, miR-133b,并发现它在中脑多巴胺能神经元的成熟、功能、和存活上起作用。帕金森症患者的中脑中，这些miR-133b细胞缺乏。帕金森症是一种由大脑的多巴胺能神经元产生的多巴胺形状和行为有问题引起的运动紊乱。研究人员还发现，miR-133b与Pitx3形成一个反馈圈，Pitx3是中脑多巴胺能神经元的一个关键的转录调节因子。

另外一篇则是来自比利时的两位科学家对此进行了研究评述，他们认为microRNA网络与人类的疾病有关，包括心脏病、癌症、阿尔茨海默氏病、Tourette综合征，现在被发现也与帕金森症有关。他们提议，这个发现以及在神经退化疾病领域的其他发现也许能帮助阐明microRNA 涉及这类疾病的程度，他们指出，“microRNA做为治疗疾病的靶标仍是一个极具挑战的课题”。