一、miRNA的定義 miRNA(microRNA)是一組由基因組編碼的長度約20～23個核苷酸的非編碼RNA，通過和靶基因mRNA堿基配對引導沉默復合體(RISC)降解mRNA或阻礙其翻譯。 miRNA在物種進化中相當保守，...

一、miRNA的定義miRNA(microRNA)是一組由基因組編碼的長度約20～23個核苷酸的非編碼RNA，通過和靶基因mRNA堿基配對引導沉默復合體(RISC)降解mRNA或阻礙其翻譯。miRNA在物種進化中相當保守，在植物、動物和真菌中發現的miRNA大部分在特定的組織和發育階段表達。miRNA的組織特異性和時序性，決定組織和細胞的功能特異性，表明miRNA在細胞生長和發育過程的調節過程中起多種作用。二、miRNA數據庫1.miRBase序列數據庫是存儲miRNA信息最主要的公共數據庫之一，提供公佈的miRNA序列及註釋信息。2.miRanda數據庫提供瞭關於人類、果蠅和斑馬魚基因組的microRNA靶目標的預測信息以及miRNA在不同組織的表達譜。3.miRanda是一個miRNA靶基因預測軟件，適用范圍廣泛，不受物種限制，同時提供windows,linux,和macintosh多平臺版本，可以下載到本地運行。三、miRNA名稱與編號

1) miRNA成熟體命名規則(以動物miRNA為例) ①確定命名規則之前發現的miRNA，則保留原來名字，如hsa-let-7。②miRNA成熟體簡寫成miR，再根據其物種名稱，及被發現的先後順序加上阿拉伯數字，如hsa-miR-122；③高度同源的miRNA在數字後機上英文小寫字母(a,b,c,…)，如hsa-miR-34a，hsa-miR-34b，hsa-miR-34c等；④由不同染色體上的DNA序列轉錄加工而成的具有相同成熟體序列的miRNA，則在後面機上阿拉伯數字以示區分，如hsa-miR-199a-1和hsa-miR-199a-2；⑤通常一個miRNA前體長度大約為70~80nt，很可能兩個臂分別產生miRNA。以前的做法是：表達水平較高的miRNA後面不加任何符號，而表達水平較低的miRNA後面加上*號，如rno-miR-9*。有時帶“*”的miRNA就根本不出現。而如果沒有明顯的表達差異，則以“-5p”和“-3p”分別命名。如hsa-miR-26b-5p和hsa-miR-26b-3p，分別表明從hsa-mir-26b前體的5’端臂和3’端臂加工而來的。在以前的命名中，有時也會以“-s”和“-as”來命名，但現在已經取消瞭這種命名方式。註意：miRBase 18.0對miRNA成熟體的名稱進行瞭大量的修改，很多帶“*”的miRNA都變成瞭“-5p”或“-3p”。當然，新名稱下面對應有其原來的名稱。2）miRNA編號及名稱(以動物miRNA為例) miRBase記錄瞭miRNA前體序列及miRNA成熟體序列，其中：①miRNA前體發夾狀結構的miRNA前體轉錄本以“mir”命名，其編號以“MI”編號，如人的miRNA 122的前體ID為hsa-mir-122，Accession為MI0000442。②miRNA成熟體 大約20～23nt的miRNA成熟體以“miR”命名，其編號以“MIMAT”編號，如人的miR-122有兩個成熟體，其中之一ID為hsa-miR-122-5p ，Accession為 MIMAT0000421;另一個為ID為hsa-miR-122-3p ，Accession為 MIMAT000 4590。 3) 不同物種命名方式差別 ①動物： miRNA前體：以動物物種縮寫+“-”+ mir+“-”+命名順序，如hsa-mir-122； miRNA成熟鏈：以動物物種縮寫+“-”+ miR+“-”+命名順序，如hsa-miR-122-5p； ②植物： miRNA前體：以植物物種縮寫+“-”+ MIR+命名順序，如ath-MIR156a。註意：MIR是大寫，並與命名順序之間沒有“-”； miRNA成熟鏈：以植物物種縮寫+“-”+ miR+命名順序，如ath-miR156a。註意：miR是小寫，並與命名順序之間沒有“-”； ③ 病毒： miRNA前體：以病毒物種縮寫+“-”+ mir+命名順序，如bhv1-mir-B1； miRNA成熟鏈：以病毒物種縮寫+“-”+ miR+命名順序，如bhv1-miR-B1。 四、miRNA加工及作用機制(以動物為例) miRNA是一類基因組轉錄出來的基因表達調控元件編碼基因，在動物中多位於基因間隔區及基因內含子。 1) 絕大多數miRNA基因在RNA聚合酶Ⅱ的作用下形成較長的莖環結構，稱為初級miRNA(primary miRNA，pri- miRNA)。 2) Pri-miRNA在Drosha-DGCR8復合體的作用下形成長度約60-70個核苷酸的發夾狀RNA，成為前體miRNA(precursor miRNA，pre-miRNA)。 3) 隨後，pre-miRNA在Exprotin-5復合物[2]的作用下被轉運出胞核，在胞漿中由Dicer剪切成為miRNA復合體，miRNA復合物(RNA-induced silencing comlex，RISC)與該miRNA的3’翻譯區(3’UTR)結合到位於胞漿的P-body(processing bady)中。 4) 作用方式與匹配程度有關： ①如果miRNA與靶mRNA匹配完全，則該復合體降解mRNA； ②若兩者序列部分匹配，尤其是miRNA的5’端2-8個被稱為種子序列(seed sequence)的核苷酸與靶mRNA完全匹配，則通過抑制靶mRNA的翻譯來沉默特定基因。 ③有報道指出，有些miRNA可以通過與DNA匹配的方式進而調控表觀遺傳學變化。 ④此外，某些miRNA，如miRNA-16能夠特異結合於某些基因3’UTR的富含AU元件(AU rich element,ARE),指導Ago等組成RISC區的蛋白與TTP結合，從而改變相應mRNA的半衰期，加速靶mRNA的降解。

1）microRNA qPCR定量檢測，檢測microRNA的差異表達。

2） microRNA載體構建，動物或植物microRNA的過表達載體或抑制表達載體均可構建。過表達載體可以表達pre-miRNA或atmiRNA；抑制表達可以合成miRNA inhibitor或構建STTM的抑制表達載體。

3）microRNA靶位點結合預測及雙熒光素酶載體構建，熒光素酶檢測，miRNA通過堿基互補配對的方式識別靶基因的3’UTR區，並根據互補程度的不同指導沉默復合體降解靶mRNA或者阻遏靶mRNA的翻譯。根據軟件或數據庫預測靶位點及構建靶位點的熒光素酶載體並檢測。

4） microRNA轉染細胞後，靶基因的表達檢測

細胞培養，mimics或inhibitors轉染，或表達，抑制載體轉染，檢測下遊基因的mRNA表達或蛋白水平的表達，或蛋白之間的互作。