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miRNA命名規范

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(microRNA)在物種進化中相當保守,在植物、動物和真菌中發現的miRNA(microRNA)大部分在特定的組織和發育階段表達。miRNA(microRNA)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

miRBase序列數據庫是存儲miRNA信息最主要的公共數據庫之一,提供公布的miRNA(microRNA)序列及注釋信息。目前miRBase(Release 21.0)收錄miRNAs總數量已突破35000條。

三、miRNA名稱與編號
1) miRNA(microRNA)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(microRNA),則保留原來名字,如hsa-let-7。
②miRNA(microRNA)成熟體簡寫成miR,再根據其物種名稱,及被發現的先后順序加上阿拉伯數字,如hsa-miR-122;
③高度同源的miRNA(microRNA)在數字后機上英文小寫字母(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(microRNA),則在后面加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(microRNA)前體長度大約為70~80nt,很可能兩個臂分別產生miRNA(microRNA)。

以前的做法是:表達水平較高的miRNA(microRNA)后面不加任何符號,而表達水平較低的miRNA(microRNA)后面加上*號,如rno-miR-9*。有時帶“*”的miRNA(microRNA)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,但現在已經取消了這種命名方式。

注意:miRBase 18.0對miRNA(microRNA)成熟體的名稱進行了大量的修改,很多帶“*”的miRNA(microRNA)都變成了“-5p”或“-3p”。當然,新名稱下面對應有其原來的名稱。

案例請見:http://www.mirbase.org/cgi-bin/mirna_entry.pl?acc=MI0000442

2) miRNA編號及名稱(以動物miRNA為例)
miRBase記錄了miRNA(microRNA)前體序列及miRNA成熟體序列,其中:

① miRNA(microRNA)前體
發夾狀結構的miRNA(microRNA)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。
② miRNA(microRNA)成熟體
大約20~23nt的miRNA(microRNA)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。

案例請見:http://www.mirbase.org/cgi-bin/mirna_entry.pl?acc=MI0000442

3) 不同物種命名方式差別

①動物:
miRNA(microRNA)前體:以動物物種縮寫+“-”+ mir+“-”+命名順序,如hsa-mir-122;
miRNA(microRNA)成熟鏈:以動物物種縮寫+“-”+ miR+“-”+命名順序,如hsa-miR-122-5p;
②植物:
miRNA(microRNA)前體:以植物物種縮寫+“-”+ MIR+命名順序,如ath-MIR156a。注意:MIR是大寫,并與命名順序之間沒有“-”;
miRNA(microRNA)成熟鏈:以植物物種縮寫+“-”+ miR+命名順序,如ath-miR156a。注意:miR是小寫,并與命名順序之間沒有“-”;
③ 病毒:
miRNA(microRNA)前體:以病毒物種縮寫+“-”+ mir+命名順序,如bhv1-mir-B1;
miRNA(microRNA)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(microRNA)是一類基因組轉錄出來的基因表達調控元件編碼基因,在動物中多位于基因間隔區及基因內含子。

1) 絕大多數miRNA(microRNA)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) 隨后,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(microRNA)復合體,miRNA(microRNA)復合物(RNA-induced silencing comlex,RISC)與該miRNA的3’翻譯區(3’UTR)結合到位于胞漿的P-body(processing bady)中。

4) 作用方式與匹配程度有關:

①如果miRNA(microRNA)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(microRNA)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(microRNA),如miRNA-16能夠特異結合于某些基因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。

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