Genome Research全面解读基因组miRNA

MicroRNA（miRNA）在调控基因表达中起到了关键性作用，涉及了许多生理学和病理学过程。

成熟miRNA只有大约22个核苷酸，但它们的转录本可以长达数百kb。初级miRNA转录本（或pri-miRNA）很快就会被加工为成熟miRNA，导致RT-PCR、RNA测序等标准检测方法的灵敏度不高。由于不了解miRNA基因的启动子或剪切位点，人们对miRNA自身的表达调控知之甚少。

德克萨斯大学和约翰霍普金斯大学的研究团队想办法解决了上述问题。他们用自己的方法对人类和小鼠基因组中的初级miRNA转录本进行了全面注释，这项研究发表在近日的Genome Research杂志上。

DROSHA酶在miRNA加工中负责剪切pri-miRNA。研究人员用一个显性负突变的DROSHA稳定了人类和小鼠细胞中的pri-miRNA。随后他们对细胞核RNA进行了深度测序，并通过计算工具StringTie来组装转录本。研究人员通过这种方式，注释了69%的人类miRNA和75%的小鼠miRNA。

“初级miRNA的一个显著特性是它们非常长，就算只生产一种22nt的miRNA，”文章的通讯作者Joshua Mendell说。“生成这么长的RNA看起来有些浪费，绝大多数立刻就会被降解，不过这种机制可以实现复杂的miRNA调控。”

过去人们普遍认为，簇集在一起的miRNA是共转录的。但研究人员发现，一些miRNA簇其实具有选择性启动子，这令他们非常惊讶。研究人员在基因结构的基础上将pri-miRNA分为三大类：I类pri-miRNA的转录独立于其它基因，可能是独立的转录单元；II类pri-miRNA与蛋白编码基因一同转录；III类pri-miRNA与非编码RNA一同转录。举例来说，有一个III类pri-miRNA位于非编码RNA SPACA6P的上游，编码miR-99b、let-7e和miR-125a。

这项研究可以帮助人们进一步理解miRNA转录的复杂性，阐明miRNA启动子的调控，以及剪切位点对miRNA表达的影响。研究人员指出，新发现的miRNA基因中可能存在一些与疾病有关的序列变异。这些变异会影响miRNA的表达，进而对疾病发展作出贡献。

（转化医学网360zhyx.com）