今天分享的这篇综述《Gene silencing bymicroRNAs: contributions of translational repression and mRNA decay》中，我们将会了解miRNA作用机制中不为大家熟知的细节。 miRNA作用机制分为两大类途径： 1.miRNA与mRNA ORF区紧密结合，形成双链结构导致mRNA被降解； 2.miRNA 与mRNA的3’UTR 区域较为松散的结合（即允许更多错配），抑制mRNA的转录后翻译。 通常我们认为，在植物体内siRNA主要以方式a来起到作用；在动物体内，主要以方式b来起到作用。 现在，我们需要回答两个非常关键的问题： 问题1：是否动物和植物miRNA作用机理要严守这个规则； 问题2：如果方式b是翻译抑制作用，那么相应的miRNA和靶基因mRNA的表达量是负相关的吗？因为，如果仅仅是抑制翻译，理论上靶基因mRNA的表达量可以保持不变，miRNA的抑制作用只能在蛋白水平被检测到。那么靶基因预测中，两者表达量的负相关的假设还是否有效； 这两个问题非常重要，在这篇综述中有详细的答案。 问题1的答案： 那么动植物的这个区别是绝对的吗？No。在这篇综述中，我们将会了解：在植物中，虽然绝大部分情况下利用方式a降解mRNA，但依然有miRNA以方式b行使翻译抑制的作用。动物中，也是如此，虽然方式b的翻译抑制是主要方式，但方式a的转录降解在动物体内也是存在的。 问题2的答案： 答案是：动物体内，miRNA的虽然以方式b起作用，但依然会导致相应mRNA发生降解。方式b中，miRNA结合在3’UTR区域，阻止了mRNA被载入核糖体，从而抑制了翻译作用。但是，这种结合也导致了成熟mRNA稳定的结构被破坏，从而mRNA更容易被降解。即方式a和b的作用方式不同，但最终都会导致靶基因的mRNA表达量观测值下降。 我们了解一下这个细节： （1）成熟mRNA启动翻译前，会形成环形的结构，以便利于mRNA与核糖体的结合，并且提高了mRNA的稳定性。 从下图的细节我们可以看到：在成熟mRNA的5’帽子和3’ployA间，还结合着若干蛋白复合物，从而使mRNA形成环状结构。 （2）miRNA引导靶基因进入“5′-to-3′ mRNA decay pathway” 1.步骤a~c）: 载有miRNA的AGO蛋白复合物结合在3’UTR区域，进一步引导蛋白复合物“CAF1-CCR4-NOT”对mRNA去腺苷酸化（去mRNA的polyA结构）。 2.后续有两种方式。    d）:去ployA的mRNA保持在转录抑制的状态；    e~f）：去polyA的mRNA进一步被去5’ cap结构，失去保护的mRNA很快将被核酸外切酶XRN1降解(这里的降解不同于miRNA结合在ORF区形成双链结构而被降解)。 相关研究表明，动物体内的miRNA结合mRNA后，实际上绝大部分会发生e~f的mRNA降解作用。所以降解作用才是动物miRNA转录抑制的主要机理 总结：无论是动物还是植物的miRNA和靶基因的关联分析，表达量负相关的这一假设都是成立的。 参考文献： Huntzinger E, Izaurralde E. Gene silencing bymicroRNAs: contributions of translational repression and mRNA decay[J]. NatureReviews Genetics, 2011, 12(2): 99-110. 更多基迪奥的原创文章，可继续关注我们网站动态发布，同时关注基迪奥微信~扫一扫添加基迪奥好友~随时随地关注行业动态！