Nature：miRNA调控上千基因控制几百蛋白表达

　　

德国马科斯-代尔不吕克医学研究中心和英国格拉斯哥大学的科学家发现micoRNA可改变上千种蛋白的表达情况。microRNA通过抑制转录或是诱导目标信使RNA降解而沉默基因。但是，科学家们一直不清楚，有多少转录是由microRNA控制的？

英德两国的科学家通过一种新的蛋白技术（SILAC，全称为“利用细胞培养中的氨基酸进行稳定同位素标记”的方法）检验上千个蛋白表达情况与转染的microRNA或是内生的microRNA相对应的关系。同时，科学家们还使用芯片技术对microRNA的表达水平进行定量化追踪。研究结果证实，单个的microRNA可抑制上百个蛋白的表达，但是单个的microRNA对蛋白表达的调控并不是直接作用的。大量已知的microRNA结合位点比如seed sequence都参与人类蛋白表达的调控过程。在新的研究中，科学家们还对目标序列（要沉默的基因序列）的特征进行报告。

科学家们发现，microRNA不仅可下mRNA的表达水平，还可以直接或是间接地干预蛋白的表达。每调节一个蛋白，可能直接或是间接地控制上千个基因。

可以说，microRNA身兼多职。      
        
附
MicroRNA是一群非常短的RNA，大约只有二十几个碱基，但却具有影响基因表现的能力。在生化机制或是功能上，miRNA与siRNA是相当类似的。它们的长度都约是二十个检基，它们在抑制基因表现的时候，大多是先变成单股RNA并且与其它蛋白质形成一个复合体，RNA-induced slience complex(RISC)。之后再将与之互补的mRNA分解。但是它们两者之间也有不同处，细胞内自行产生的siRNA多是由长片段的双股RNA(double strand RNA ,dsRNA)裂解而成的片段。也因此siRNA的序列并不固定，一段dsRNA可以产生许多序列各异的siRNA片段。它们跟所对应的mRNA是几乎完全互补的。但是在miRNA的情形，miRNA在基因体里面的构造在演化上是相当稳定的，miRNA最明显的特征就是具有一个发夹的构造(hairpin，即一条RNA中两端有互补的序列，中间有一小段不互补的序列，两端会彼此配对而形成像发夹一般，有一直段的序列加上一端连接两边互补序列的弯曲)。而这些miRNA的构造在基因体里面几乎是相当稳定的。

原文摘要：Widespread changes in protein synthesis induced by microRNAs
Nature 455, 58-63 (4 September 2008) | doi:10.1038/nature07228

【Abstract】
Animal microRNAs (miRNAs) regulate gene expression by inhibiting translation and/or by inducing degradation of target messenger RNAs. It is unknown how much translational control is exerted by miRNAs on a genome-wide scale. We used a new proteomic approach to measure changes in synthesis of several thousand proteins in response to miRNA transfection or endogenous miRNA knockdown. In parallel, we quantified mRNA levels using microarrays. Here we show that a single miRNA can repress the production of hundreds of proteins, but that this repression is typically relatively mild. A number of known features of the miRNA-binding site such as the seed sequence also govern repression of human protein synthesis, and we report additional target sequence characteristics. We demonstrate that, in addition to downregulating mRNA levels, miRNAs also directly repress translation of hundreds of genes. Finally, our data suggest that a miRNA can, by direct or indirect effects, tune protein synthesis from thousands of genes.
（生物通 张欢）