Cell综述:应激信号与疾病中的miRNA

【字体: 时间:2012年03月19日 来源:生物通

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  在3月16日的《细胞》(Cell)杂志上,来自德克萨斯大学西南医学中心的Joshua T. Mendell和 Eric N. Olson发表了题为“MicroRNAs in Stress Signaling and Human Disease”的文章,综述了miRNA调控应激信号的新兴原理,并运用这些概念理解了miRNA在疾病中的作用。

  

生物通报道  疾病往往是由于对生理和病理应激作出的异常或不适当的反应所致。在过去的10年里,大量的研究揭示了哪些microRNAs (miRNAs)参与调控了这些情况下的细胞行为。在3月16日的《细胞》(Cell)杂志上,来自德克萨斯大学西南医学中心的Joshua T. Mendell和 Eric N. Olson发表了题为“MicroRNAs in Stress Signaling and Human Disease”的文章,综述了miRNA调控应激信号的新兴原理,并运用这些概念理解了miRNA在疾病中的作用。

上世纪90年代初,Lee和Wightman等通过在线虫中分析发育时间突变体首次发现了MicroRNAs (miRNAs)。然而直到2001年后,才出现了集中研究这些调控性RNAs的专门领域,随后科学家们在线虫、果蝇和哺乳动物中鉴别出大量内源表达的小RNAs。在此后的10年里,miRNA生物学研究获得了令人瞩目的关注,取得了飞速的发展。我们现在已经知道哺乳动物基因编码了300种保守的miRNA基因,高通量测序研究发现了1000个或以上的另外的位点能够生成与miRNAs结构上相似的小RNAs。然而由于另外的这些miRNAs保守性往往很低,且以较低水平表达,因此对于它们的功能意义还不清楚。小RNA克隆和分析也揭示在哺乳动物中还存在其他类型的沉默RNAs(silencing RNAs),包括内源性短干扰RNAs(short-interfering RNA)和种系限制的piRNAs (piwi-interacting RNAs)。尽管如此,在哺乳动物各类小RNAs中,miRNA似乎是在疾病表型中起着独特的重要作用,基于此作者将注意力集中到了miRNA的功能上。

在这篇综述中,Mendell总结了他们当前对于miRNAs在哺乳动物生物学中的生理作用以及在正常和异常情况下miRNA活性促成疾病发生机制的理解。此外,还综述了利用敲除个别miRNA编码位点开展动物研究的一些经验教训,为了解哺乳动物系统中miRNA的功能奠定了基础。在这些研究结果中,作者获得了描述应激反应中miRNAs作用一系列模型,并应用这些原理解析了正常哺乳动物生理学和疾病中miRNAs的功能。并利用癌症和心血管病理范例来阐释了这些理念。除了这些原理,文章还揭示了miRNA对于孟德尔和复杂遗传疾病的影响。在文章最后,作者表示致力将这些靶miRNAs转化用于疾病诊断和治疗还存在着大量的机遇和挑战。

下接:Cell:miRNA的生物合成与功能

(生物通:何嫱)

生物通推荐原文摘要:

MicroRNAs in Stress Signaling and Human Disease

Disease is often the result of an aberrant or inadequate response to physiologic and pathophysiologic stress. Studies over the last 10 years have uncovered a recurring paradigm in which microRNAs (miRNAs) regulate cellular behavior under these conditions, suggesting an especially significant role for these small RNAs in pathologic settings. Here, we review emerging principles of miRNA regulation of stress signaling pathways and apply these concepts to our understanding of the roles of miRNAs in disease. These discussions further highlight the unique challenges and opportunities associated with the mechanistic dissection of miRNA functions and the development of miRNA-based therapeutics.

 

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