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siRNA和miRNA专题知识
作者:未知 来源:本站原创 时间:2005-11-12

    诱导的沉默复合物(RNA-induced silencing complex; RISC)的组装是在RNAi和miRNA通路中最为复杂的过程。它涉及到小RNA的生产器(Dicer);小RNA螺旋结构及相应的RLC组装;解螺旋后对称/不对称的RNA螺旋结构及对应的特异性的AGO蛋白质的招募活动。刚产生的siRNAs和miRNAs都是

    双链结构,这种双链结构需要解螺旋才能被组装到RISC中发挥作用。组装后的复合物分别称为siRISC和miRISC。通过对链两端的热力学稳定性分析,可以将siRNA分为两大类:对称性siRNAs和非对称性siRNAs。对称性siRNAs有着相同稳定性的末端;从而两条链有着同等结合到RISC中的机会(Schwarz et al., 2003)。与之不同的是,非对称性siRNAs的一端稳定性会比另外一端差些。因为稳定性较差的一端容易解螺旋,因此,偏向性地产生一条链结合到RISC复合物上,这个过程我们称之为“RISCs的非对称性组装(Schwarz et al., 2003; Khvorova et al., 2003)”。不同的AGO蛋白质使得RISCs有着不同的功能,这可能是由AGO蛋白质上PIWI结构域决定的。根据AGO蛋白质的不同,我们将RISCs分成两种:切割型RISC和非切割型RISC。但具体到一个RISC是否切割一个目标mRNA分子,情况就更为复杂些,一般的以下五个方面决定(Tang, 2005):a)必须是切割型RISC;b)小RNA分子和目标的mRNA的配对情况要达到一定的水平;c)特定生物/组织/细胞中的RISC的切割速率情况(就是说在不同的细胞中是那种形式占据主导地位,是切割还是抑制);d)小RNA分子的来源背景;e)目标mRNA的特性(数量,更新速率,结构,翻译能力)。

    siRNA的生成及作用机制

        dsRNA 引起的RNAi 大致可分为3个阶段即启动、剪切、倍增:
    1、启动阶段
        研究发现体内dsRNA 除外源性导入外,可能来源于病毒激活、转座子活化及特异重复序列或其他未知途径。研究证实dsRNA 在体内通过21~23 个核苷酸(nt) 片段即小干扰RNA ( siRNA) 发挥其抑制作用。RNase Ⅲ是为数不多的对长dsRNA 显示特异性的核酸酶,依据区域结构可将其分为3 个类型,其中第3 类以果蝇的CG4792 和线虫的K12H4. 8 为代表,二者在RNA 干扰过程中可以将dsRNA 加工成siRNA,现在称此酶为Dicer 酶。人类Dicer 酶是一个接近普通RNase Ⅲ的蛋白,能够结合并剪切不同的dsRNA。其结构主要包括:N 端螺旋酶区、PAZ区、C 端RNase Ⅲ区(由dsRNA 结合区和串联核酸酶Ⅲ区组成) 以及ATP 结合区和DECH 盒。另外,在其他诸如小鼠等生物中也发现类似的Dicer 酶。Dicer 酶在剪切长dsRNA 为siRNA 过程中起了关键性作用。在线虫及其他生物中发现了lin24 和let27,这是2 个单链RNA 分子,其突变失活可影响发育,被称为stRNA (small temporal RNA) 。二者是特异性蛋白编码基因的负性调节因子,可在翻译水平上调节基因表达。成熟stRNA可与mRNA的3’端非编码区结合而阻遏其翻译,并不引起mRNA 降解。

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