動物晝夜節律相關miRNAs研究進展

葛 瑩，狄 冉，儲明星，劉秋月，胡文萍，王翔宇

（中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所農業部畜禽遺傳資源與種質創新重點實驗室，北京100193）

在晝夜不斷更替的循環下，動物的行為和生理方面都發生了顯著變化。這是由于動物應對環境變化（如食物供給、捕食風險、溫度以及光照等）長期選擇的結果。因此動物天生具有計時機制，也就是晝夜節律鐘，它能驅使生理和行為發生晝夜節律性變化。根據環境信號特別是光照，晝夜節律鐘每日重置并且保證內源節律24h與此同步。為了更好地理解晝夜節律生物鐘，相關學者探討了miRNA 在晝夜節律中的潛在影響。

1 miRNA 概述

近年來，研究者發現一類新的轉錄后調控因子－microRNAs（miRNAs），作為小的單鏈RNA 分子，長度為22nt左右，由基因組非編碼區域轉錄而來［1－2］。這一過程是由RNA 聚合酶Ⅱ加工成的前體pri－miRNA，其具有5′端帽子結構和3′端PloyA尾巴結構，然后被剪切成約70nt具有發夾結構的單鏈RNA［1，3］。在細胞核中，pri－miRNA 在RNaseⅢ酶Drosha 以及其他輔助因子的作用下被加工［4－5］，從而產生具有莖環結構的前體pre－miRNA。然后由依賴Ran的核轉運受體家族成員轉運蛋白5（Exp5）將pre－miRNA 從胞核運到胞質；到達胞質后，pre－miRNA 在胞質核酸酶RNaseⅢdicer參與下進行第二次加工，pre－miRNA 被裂解成miRNA雙鏈，隨后它的一條鏈保留成為成熟的miRNA［6－8］，而另一條鏈有些被未知RNA 酶降解，有些也可以作為成熟miRNA。成熟的miRNA 與RNA 誘導沉默復合體（RNA－induced silencing complex，RISC）結合并形成miRNP，之后該復合物會結合到靶mRNA 上，抑制靶基因的表達，從而發揮作用［9－11］。miRNA 通過與靶基因的3′UTR 區堿基配對來調控基因的轉錄后表達，大部分miRNA 通過與mRNA 結合降解mRNA 或者抑制翻譯過程，只有少數miRNA 可以增加靶基因的表達。……