[新技术]组织特异的miRNA海绵

　　

众所周知，miRNA是基因表达的重要调节器，但大部分miRNA与靶点相互作用的功能仍然是难以捉摸的。为此，哈佛大学医学院的研究人员开发出一种有力的miRNA海绵（miR-SP）技术，能在精确的时空分辨率下剖析每个miRNA的功能，文章发表在近期的《Nature Methods》在线版上。

尽管基因组技术大大促进了miRNA的快速鉴定，但对miRNA的功能了解仍受到现有技术的限制。比如，多个miRNA的功能都来自异常表达（misexpression）研究。在果蝇中，miR-7、miR-iab-4-5p和miR-315的过表达暗示了这些miRNA分别参与了重要的信号通路，如Notch、Ubx和wingless。由于每个miRNA都可能与许多miRNA相互作用，那么异常表达会导致原本因时空限制不受调控的基因变得沉默，从而产生新的变体表型。基于这个原因，大部分miRNA的功能获得实验都需要功能丧失数据的验证。

现有的miRNA功能丧失分析工具都不是特别理想。经典的基因敲除非常耗时，不能够同时沉默序列冗余的miRNA，在时空分析上灵活性不佳。化学修饰的合成寡核苷酸可沉默miRNA个体和家族，但是不大适合发育或生理研究。近两年出现的miRNA海绵（miRNA sponges，一种从质粒或反转录病毒载体中表达的修饰反义寡核苷酸）为深入了解miRNA功能带来了希望，但它主要局限在细胞培养系统或移植组织中。如何实现有效的体内导入和靶定，这是一个挑战。

时空特异性转基因表达的可靠方法是基于外源DNA重组酶Cre或转录因子Gal4的表达系统。Carlos Loya及其同事于是将修饰的miRNA互补寡核苷酸置于上游激活序列（UASs）的下游，产生了转基因的miRNA海绵。miR-SP能鉴定组织特异性的miRNA功能丧失表型，确定效应器的空间调节，并了解miRNA与其他基因之间的相互作用。

研究人员发现这种构建体与Gal4的组合能表达出足够的miRNA沉默物，在完整的果蝇中实现miRNA的时空抑制。利用miR-SP系统，他们鉴定出保守的miRNA miR-8在神经肌肉结点形成上的重要作用。miR-SP系统有望阐明任何物种中miRNA的内源功能。

原文摘要：

Transgenic microRNA inhibition with spatiotemporal specificity in intact organisms

Nature Methods
Published online: 15 November 2009 | doi:10.1038/nmeth.1402