miRNA 在發(fā)揮作用之前，需要同細胞內Germin3、Germin4和Argonaute蛋白家族成員eIF2C2因子等協(xié)同因子結合形成蛋白質(zhì)-RNA復合物（miRNA-containing ribonucleic protein，miRNP），在miRNP的作用下指導其識別同源mRNA，研究認為miRNP即為RISC，并引起靶mRNA的降解或翻譯的抑制。

當RISC復合體與miRNA的向導鏈結合之后，便進(jìn)行mRNA的識別。絕大部分RISC復合體與靶標mRNA之間的結合能（binding energy）都來(lái)自于miRNA種子區的核苷酸。即RISC復合體之所以能夠被靶標識別并結合主要是因為RISC具有固有的、非特異性的親和力。但是，靶標的可結合性是直接與其降解效率相關(guān)的，這說(shuō)明RISC復合體并不能夠打開(kāi)RNA分子的二級結構。

在細胞內，mRNA分子均與核蛋白（ribonucleoproteins，RNP）結合在一起，以復合體的形式存在，因此mRNA分子的可識別性還會(huì )受到幾種RNA結合蛋白的影響，因為這些蛋白有可能會(huì )遮蔽mRNA分子的結合位點(diǎn)或者打開(kāi)mRNA的二級結構。因此，RISC復合體的作用似乎就是根據結合的靶標而定的。它的作用模式不僅會(huì )受到靶標mRNA分子上用來(lái)與miRNA結合的位點(diǎn)結構的影響，還會(huì )受到與每一個(gè)Argonaute蛋白結合的RNA結合蛋白的影響。比如，在動(dòng)物體內，miRNA至少可以通過(guò)作用于靶mRNA 3’端非翻譯區里的結合位點(diǎn)的三條各不相同的途徑來(lái)沉默基因表達（切割mRNA靶標分子、抑制mRNA靶標分子的翻譯表達，或降解mRNA靶標分子）。

不過(guò)，對于每一個(gè)單獨的miRNA-mRNA沉默復合體來(lái)說(shuō)，由抑制翻譯和直接降解而造成的基因沉默效果并不相同。此外，最終的沉默效果可能還會(huì )受到其他能夠與靶mRNA或RISC復合體發(fā)生相互作用、抵消miRNA的蛋白質(zhì)的影響。這樣，每種組織因其所含蛋白的不同，導致了完全不同的調控結果。

圖1  miRNA介導基因沉默機制

圖2  miRNA接到信使RNA降解

miRNA對靶基因的調控表現在轉錄后水平上，通過(guò)對靶基因mRNA的切割或對其翻譯抑制兩種機制來(lái)下調靶基因的表達。這兩種機制的選擇主要取決于它與靶基因mRNA序列互補的程度，如果miRNA與靶基因mRNA完全互補，miRNA將通過(guò)切割方式來(lái)調控靶基因；如果miRNA與靶基因mRNA不完全互補，miRNA將通過(guò)翻譯抑制的方式來(lái)調控靶基因；并且對靶基因翻譯的抑制可能需要多種miRNA分子的協(xié)同作用。在動(dòng)物體內，大部分miRNA不能與靶基因的mRNA完全互補，故被認為主要通過(guò)翻譯抑制的方式來(lái)調控靶基因。

在大多數情況下包括人類(lèi)，大多數動(dòng)物復合物中的成熟miRNA與靶基因mRNA 3’端非翻譯區（untranslated region，UTR）不完全互補配對，在轉錄后水平抑制靶基因的表達，抑制該基因的翻譯過(guò)程，從而抑制基因的表達。

miRNA 以4種不同的方式抑制蛋白質(zhì)表達：（1）與翻譯偶聯(lián)的蛋白質(zhì)降解；（2）翻譯延長(cháng)的抑制；（3）翻譯提前終止（核糖體脫落）；（4）翻譯起始的抑制。另外，盡管有不完全的mRNA-miRNA堿基配對，動(dòng)物miRNA能夠誘導mRNA靶基因大量降解。微RNA還可以在稱(chēng)為mRNA 加工體或P體（不存在翻譯機制）的獨立細胞質(zhì)位點(diǎn)，通過(guò)螯合mRNA 使其沉默。miRNA 是否進(jìn)行mRNA降解主要取決于miRNA 結合位點(diǎn)和RNA 環(huán)境的特定性質(zhì)，最可能的決定因素是miRNA與特定標靶結合蛋白的特殊相互作用。miRNA可以與Ago2結合，將與它們結合的靶基因 mRNA 轉移到并富集于細胞質(zhì)的某一部位，在那里mRNA被破壞，這個(gè)部位被稱(chēng)為P小體，P體的其他組分，如GW182、CAF-CCR4-NOT脫腺苷酶復合物、脫帽酶DCP2、脫帽激活因子（如 DCP-1、EDC3、Ge-1）和RNA解旋酶RCK/p54 等都參與miRNA功能。

另一方面，當miRNA與mRNA完全互補配對時(shí)，則引起目的基因mRNA在互補區的特異性斷裂，從而導致基因沉默，這種miRNA對靶基因mRNA的切割對靶基因mRNA的切割是大多數植物、病毒和部分動(dòng)物的miRNA調控靶基因的主要方式。miRNA可以指導對靶基因mRNA的多次切割而本身保持完整，這種作用方式與siRNA類(lèi)似，miRNA對基因的調控也是通過(guò)構成RISC來(lái)進(jìn)行的，RISC是其調控的物質(zhì)基礎。RISC組成的核心成分是miRNA或siRNA以及各種蛋白，其中Ago蛋白是該復合體中的核心蛋白，具有非常重要的作用。

• 1 . miRNA的概述
  • 1.1. miRNA的生物發(fā)生
  • 1.2. miRNA的作用機制
  • 1.3. miRNA的研究展望
  • 1.4. miRNA與癌癥
  • 1.5. miRNA在轉化醫學(xué)中的應用
• 2 . lncRNA的概述
  • 2.1. lncRNA的研究背景
  • 2.2. lncRNA的作用機制
  • 2.3. lncRNA的研究展望
  • 2.4. lncRNA與癌癥
  • 2.5. lncRNA與臨床疾病
• 3 . miRNA與lncRNA研究策略
  • 3.1. miRNA的一般研究策略
  • 3.2. AGO2在miRNA研究中的應用
  • 3.3. LncRNA的一般研究策略
  • 3.4. miRNA與lncRNA的生物信息學(xué)預測
• 4 . miRNA與lncRNA研究實(shí)驗
  • 4.1. RNA 結合蛋白免疫沉淀技術(shù)（RIP）Model Figures
  • 4.2. RNA結合蛋白免疫沉淀技術(shù)（RIP）實(shí)驗流程
  • 4.3. RNA結合蛋白免疫沉淀技術(shù)（RIP）實(shí)驗常見(jiàn)問(wèn)題
  • 4.4. RNA pull - down Model Figures
  • 4.5. RNA pull- down實(shí)驗流程
  • 4.6. RNA pull- down實(shí)驗常見(jiàn)問(wèn)題
  • 4.7. 熒光素酶檢測技術(shù)（Luciferase）Model Figures
  • 4.8. 熒光素酶檢測技術(shù)（Luciferase）實(shí)驗流程
  • 4.9. 熒光素酶檢測技術(shù)（Luciferase）實(shí)驗常見(jiàn)問(wèn)題