MicroRNA 的结构、生物合成及功能

miRNA的生成

大多数miRNA位于mRNA宿主基因的内含子中，并共享调控元件、初级转录物，因此具有相似的表达模式。miRNA通过RNA聚合酶II被转录为名为pri-miRNA的初级转录产物，并包含5'端帽子和polyA尾巴。pri-miRNA在细胞核经过由RNase III酶Drosha和双链RNA结合蛋白Pasha/DGCR8组成的复合物处理得到长度约为70个核苷酸的pre-miRNA，折叠成茎环结构。然后pre-miRNA通过karyopherin exportin 5（Exp5）转运蛋白输出到细胞质中。一旦进入到细胞质中，pre-miRNA经过RNAse III酶Dicer的加工产生长度约为22个核苷酸的双链RNA。Dicer同时也启动了RNA诱导沉默复合物（RISC，RNA induced silent complex）的形成。RISC会介导miRNA表达和RNA干扰而产生的基因沉默。

miRNA的功能

在Dicer切割之后，miRNA的生成途径类似于动物中RNA干扰（RNAi）的主要步骤。与siRNA不同的是，microRNA可以指导RISC通过翻译抑制（基于miRNA和mRNA之间的较低互补性）下调基因表达，或者作为siRNA进行并介导mRNA切割。转录后机制的选择不是由沉默RNA（siRNA或miRNA）的来源决定的，而是由互补程度决定的。如果miRNA与其靶标完美或几乎互补，则可特异性切割靶mRNA。内源表达的miRNA通常与其靶基因不完全互补，并通过翻译抑制调节对基因表达的影响。越来越多的证据表明，miRNA表现出与细胞生长，发育和分化有关的各种关键调节功能，并与各种人类疾病有关。

下面我们通过一段Nature精心制作的视频来进一步的了解miRNA的结构、生物合成及功能