如何鉴定一个miRNA为新的植物miRNA的标准

首先，这个miRNA肯定是你在真实的实验中出现的，比如你提取了植物的total RNA后，进行miRNA的测序，发现了这一段序列，并且这段序列能与基因组&EST序列比对上，并且目前的miRBase上没有这个miRNA，说明这段序列有很大可能是新的未被发现的miRNA。

miRNA是通过参与调节其下游基因翻译过程面发挥其生物学功能。

比如，Lai等观察到果蝇miR-2a、miR-2b、miR-6、miR-11、miR-13a及miR-13b等的5'端6~8nt序列具有一定的关联性，它们均可与K框(Kbor)的相同序列互补K框是作为负调控果蝇增强子断裂( enhancer split)复合体基因的3'UTR序列中的保守基因序列。

miRNA的作用机制

miRNA对靶基因的作用机制一直是众多研究人员的关注热点。最早被发现的两个miRNA ——lin4和let-7被认为是通过不完全互补结合到基因mRNA 3' UTR，以一种未知的方式抑制蛋白质翻译，进而抑制蛋白质合成，阻断mRNA的翻译过程。后来的研究也发现，多个果蝇 miRNA和它们的基因mRNA的 3' UTR 存在部分同源。

但由于miRNA与其目标靶之间的互补是不完全的，用生物信息学的方法鉴定 miRNA的目标位点并非易事。在植物中，由于 miRNA与潜在的基因是完全互补的，使得植物的miRNA预测相对较容易。但这些预测基因是否就是miRNA的靶基因，还需要作进一步验证。

如何在数据库里面找到疾病相关的microrna表达情况：好像还没有这样的数据库。癌症比较复杂，microRNA在癌症中的表达谱差别比较大，各阶段、各类型、甚至个体之间也有差别，结论也不完全统一。可以查一下最近microRNA相关的综述,可能会有比较全的介绍

About microRNA

microRNA(miRNA)是一类由内源基因编码的长度约为22个核苷酸的非编码单链RNA分子,它们在动植物中参与转录后基因表达调控。动物miRNA主要是通过翻译抑制来调控基因的表达。不同的是, 植物miRNA主要是引起靶基因mRNA的降解。大多数miRNA 基因以单拷贝、多拷贝或基因簇(cluster) 的形式存在于基因组中。研究表明大约70 %的哺乳动物miRNA 基因是位于TUs区( transcription units , TUs ), 且其中大部分是位于内含子区。在人基因组中已经发现1000多个microRNA, 调控超过30%的人编码基因的表达。在不同的物种中累积发现了数千个microRNA。依据生物信息学数据预测，人基因组中编码着超过25,000个microRNA，绝大部分仍然有待实验数据发现和证实。

microRNA在进化中受到很强的选择压力，其序列在多细胞生物物种之间呈现高度的保守性，表明其参与许多重要的生物学事件包括细胞增值，分化，凋亡，代谢和压力应激等。microRNA在表观遗传学和疾病发生中也有重要作用。

microRNA的发现

第一个microRNA基因，lin-4，分别由Gary和Victor于1993年研究线虫发育缺陷时发现的,它通过与靶基因lin-14mRNA3′UTR 区互补配对, 从而抑制Lin-14 蛋白质的翻译表达。这些研究在科学界并没有引起太多的重视，直到2000年Gary在线虫中发现第二个microRNA基因，let-7，并在人基因组中找到同源基因。至此，人们认识到microRNA代表了一种高度保守的基因表达调控机制。但研究microRNA的浪潮并没有因此展开，直到1年之后在Science杂志同期刊登的三篇标志性的文章分别发现在果蝇，线虫和哺乳动物细胞中存在着大量的，非编码的小RNA家族。至此，这一类新型小RNA分子有了其新的名字，microRNA，对这类分子的研究迅速扩展到整个科学界。

microRNA的生物发生机制

编码microRNA的基因，许多成簇分布在基因组中，并以多顺反子形式串联在一起转录。还有一些单独表达或者编码在蛋白表达基因中。依据其在基因组中的分布，可以将microRNA分为以下2类：

1，基因间microRNA，microRNA编码基因位于蛋白编码基因之间。

2，基因内microRNA，microRNA编码基因位于蛋白编码基因内。

研究发现这一类microRNA可以位于蛋白编码基因的内含子，外显子 ，3’UTR和 5’UTR 区。现有数据表明，人microRNA编码基因大部分位于基因间(42%)和蛋白编码基因的内含子区(44%)。显然，microRNA编码基因可以独立存在或者依托于蛋白编码基因存在，因此其转录表达机制也相应被分为两类(见图1和图2)。整个过程大致可以分为5个步骤：图示基因间microRNA的生成：基因间microRNA有独立的编码基因，主要由RNA聚合酶III转录产生。

 

1),转录产生初始microRNA(pri-miRNA): 转录microRNA。基因间microRNA主要由RNA聚合酶II或III转录产生一个初始的长转录链，称为pri-miRNAs，在完成5’端加帽和3’添加polyA尾后，可以达到几Kb长。内含子microRNA在RNA聚合酶II转录产生mRNA后，经由RNA剪切产生初始microRNA。

2),产生microRNA前体(pre-miRNA)：内切酶剪切pri-miRNAs。RNA内切酶III(Drosha)，以及DGCR8 /Pasha负责将pri-miRNA剪切成60至100 nts长的pre-miRNAs。含有初始miRNA的内含子被称为mirtron，其从编码蛋白的初始mRNA的内含子区剪切出来后，折叠成一个和pre-miRNAs结构非常类似的发夹结构，并随后进入miRNA加工程序。

3),将pre-miRNA从核内运输至细胞质中：这个过程主要由RanGTP和exprotin-5完成。

4),产生成熟的miRNA：内切酶剪切pre-miRNA。在细胞质中，Dicer进一步将pre-miRNA剪切成约22nt长的双链成熟miRNA。图示基因内microRNA的生成：基因内microRNA(多为内含子miRNA)经由蛋白编码基因的mRNA剪切产生，因此主要由RNA聚合酶II转录产生。

5),形成miRISC。成熟miRNA双链的结合RNA诱导沉默复合物(RNA-induced silencing complex, RISC)。成熟的miRNA双链只有一条向导链可以进入RISC复合物，另一条链则被去除。miRISC复合物中含有Dicer，TRBP,PACT和Gemin3,然而直接和miRNA结合的是Argonaute因子，其可以介导miRNA和目的mRNA的序列匹配以导致随后的翻译抑制。人Ago2因子同时还具有核酸酶活性，所以其不仅可以参与组成miRISC复合物，还与其它蛋白形成siRISC(siRNA-induced silencing complex)复合物，负责处理外源的siRNA。

microRNA的作用机制

microRNA以双链形式存在，激活时呈单链形式，并且通过miRISC复合物发生作用。miRISC复合物中的单链miRNA的5’端的第2至第8nt的序列部分与目的mRNA的靶序列部分完全匹配，miRNA的这部分序列被称为种子序列(seed site)，是miRNA发挥作用的核心序列。其它序列的部分匹配有助于稳定miRNA:mRNA相互作用。其中间和3’端部分有助于形成miRISC复合物。mRNA的5’端和3’端 UTR区以及内含子区，编码区都发现有miRNA的结合位点。依据具体情况的不同，miRNA既可以抑制目的基因的翻译，也可以降解目的mRNA。

1), 完全匹配的序列的长度。匹配序列越长，越倾向于降解目的mRNA。至今发现的大部分都是部分匹配。只有种子序列的或者种子序列之外的部分匹配度不高的miRNA主要通过翻译抑制沉默基因表达。

2), 目的mRNA中miRNA识别位点的数目。数目越多，其作用机制越倾向于降解途径。

3), 识别位点的空间位阻。空间位阻决定了miRNA:mRNA序列匹配能力，因此也决定了降解和翻译抑制机制的选择。

以上就是关于如何鉴定一个miRNA为新的植物miRNA的标准全部的内容，包括:如何鉴定一个miRNA为新的植物miRNA的标准、mirna是什么、如何在数据库里面找到疾病相关的microrna 表达情况等相关内容解答，如果想了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！