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來源：互聯(lián)網(wǎng)

微小RNA（微小核糖核酸，外文名：microRNA、miRNA），又稱微RNA（微核糖核酸），是一類長度為21~23個核苷酸，進化上較保守的非編碼蛋白質(zhì)的單鏈小RNA分子。miRNA通過與靶mRNA的互補配對，進而抑制轉(zhuǎn)錄后的基因表達；它們在真核生物的發(fā)育、細胞凋亡、腫瘤發(fā)生等一系列過程中發(fā)揮著重要作用。

1993年，維克托·安布羅斯（Victor Ambros）和他的團隊在秀麗隱桿線蟲中發(fā)現(xiàn)了第一個microRNA；同年，加里·魯夫昆（Gary Ruvkun）闡明了microRNA的作用機制。2024年10月7日，瑞典卡羅林斯卡學院將2024年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予兩位科學家維克托·安布羅斯和加里·魯夫昆，以表彰他們發(fā)現(xiàn)microRNA及其在轉(zhuǎn)錄后基因調(diào)控中的作用。

簡介

生物體內(nèi)的核糖核酸（RNA）分為兩種：一種是參與編碼蛋白質(zhì)的RNA；另一種是不能編碼蛋白質(zhì)的RNA，即非編碼RNA，microRNA正是非編碼RNA中的一種。因其長度很短，僅由21~23個核苷酸組成，因此被稱作微小RNA（microRNA）。

1993年，生物學家維克托·安布羅斯在秀麗隱桿線蟲中發(fā)現(xiàn)了第一個microRNA lin-4，并將該成果發(fā)表在了《Cell》雜志上；后續(xù)研究中發(fā)現(xiàn)，線蟲、果蠅、鼠、人、擬南芥等真核生物中均廣泛存在microRNA。根據(jù)mirbase的最新數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，當前已發(fā)現(xiàn)的人類miRNA前體有1982條，成熟miRNA有2694條。同時，也有越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，microRNA在個體發(fā)育、衰老、細胞凋亡和癌癥、糖尿病、心臟病等諸多疾病中扮演著重要角色。

作用機制

加里·魯夫昆在1993年報告了microRNA的作用機制，表示microRNA lin-4是通過不完全的堿基配對來調(diào)控靶基因的表達，即通過結(jié)合信使轉(zhuǎn)錄物的互補區(qū)域來抑制其翻譯或調(diào)節(jié)降解。2000年，加里·魯夫昆的實驗室在線蟲中發(fā)現(xiàn)了第二條microRNA，命名為miRNA let-7，這是一條具有21個核苷酸長度的非編碼miRNA，它通過靶向lin-41基因的3’ UTR降低?lin-41的表達，與lin-4的調(diào)控機制相同；同時加里·魯夫昆團隊還發(fā)現(xiàn)，let-7在果蠅、斑馬魚、海膽和人類中都有表達；這也說明microRNA對基因調(diào)控具有普遍意義。

檢測方法

傳統(tǒng)的miRNA檢測方法包括印跡雜交（Northern?Blot）技術(shù)、微陣列分析技術(shù)、定量聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）技術(shù)。

印跡雜交（Northern?Blot）技術(shù)

該技術(shù)不僅可用于成熟miRNA檢測，還可用于其前體檢測。基本原理如下：核糖核酸樣本經(jīng)電泳分離后，轉(zhuǎn)移到硝化纖維素膜或尼龍膜上，設(shè)計含有miRNA互補的序列及同位素或其他標記的脫氧核糖核酸標記探針，利用對該探針的檢測實現(xiàn)miRNA定量。Northern?Blot技術(shù)可實現(xiàn)miRNA的相對分子大小和相對豐度檢測，但存在半定量、靈敏度較低及操作復雜等弊端。

微陣列分析技術(shù)

該技術(shù)廣泛應(yīng)用于miRNA的高通量檢測。首先，通過標記探針將目標miRNA逆轉(zhuǎn)錄為熒光團或生物素標記的cDNA。其次，利用目標miRNA序列相同的固相寡聚核苷酸與其配對并進行熒光檢測。如果雜交的cDNA被生物素化，鏈霉親和素標記的熒光團可被標記；如果cDNA被熒光團標記，則可直接測量每孔的熒光強度，確定miRNA的表達水平。雖然微陣列技術(shù)一次性可分析數(shù)千個樣本，但存在成本高、操作復雜及特異性差等弊端。

定量聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）技術(shù)

該技術(shù)具有動態(tài)范圍大、靈敏度高等優(yōu)勢，已成為miRNA常規(guī)且可靠的檢測技術(shù)。目標miRNA通過莖環(huán)引物或聚胸腺嘧啶適配體逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)變成cDNA，利用PCR技術(shù)對cDNA進行實時熒光檢測，從而確定miRNA含量。該技術(shù)可實現(xiàn)miRNA高靈敏檢測，但其假陽性高及引物設(shè)計困難等弊端限制了其進一步應(yīng)用。

臨床應(yīng)用

從第一個microRNA的發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在，microRNA在個體發(fā)育、衰老、細胞凋亡和癌癥、糖尿病、心臟病等諸多疾病中扮演著重要角色。比如，miR-1和miR-133與骨骼肌的增殖和分化緊密相關(guān)，miR-371，miR-150，miR-21和miR-7d可能是口腔癌的潛在診斷標記物，microRNA有望在阿茲海默癥診斷前輔助識別有認知能力下降風險的個體，microRNA在心血管系統(tǒng)中的關(guān)鍵作用也指導著臨床治療。

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