问答题 分别从分子的产生与生物学功能和作用的角度阐述siRNA和miRNA的异同。无
【正确答案】

(1)分子的产生角度:

①同:都属于小分子RNA,都需Dicer切割产生。

②异:a.小干扰RNA(siRNA)有时称为短干扰RNA或沉默RNA,是一个长21到25个核苷酸的双股RNA。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。

b.产生siRNA仅需一次Dicer切割;典型的miRNA需经过两次切割形成,第一步是释放柄环,由核糖核酸酶Drosha切割初级miRNA,产生前体miRNA,第二步才由Dicer切割前体miRNA生成双链miRNA,双链解链形成成熟的长21nt左右的单链miRNA。注意:植物细胞中miRNA经Dicer切割产生。

c.病毒RNA以及由环境、实验因素引入的外源RNA都可能是siRNA的来源,基因组重复片段、转座子等序列也可能产生siRNA。miRNA由RNA聚合酶Ⅱ转录,并具有自己的启动子区域,它的表达会受到各种时空上的调节。

d.双链siRNA其中一条链为引导链,介导mRNA的降解,另一条链为乘客链,在siRNA形成有功能的复合物前被降解。双链miRNA中哪条链作为miRNA由其5'端热不稳定性所决定,5'端相对不稳定的链更有可能成为miRNA。

(2)生物学功能和作用角度

①同:siRNA和miRNA都可以装载在RISC中使互补配对的mRNA降解,介导转录后沉默的发生。

②异:a.siRNA还可通过在染色体水平上形成异染色质介导基因沉默。

b.miRNA-RISC介导的基因沉默还需要一些其他功能保守的元件参与。

c.对于结合蛋白完好的mRNA,如果体内有与它相配对的siRNA,该siRNA便作为扩增的引物以mRNA为模版合成双链RNA,产生新的RISC,新扩增产生的各种次级siRNA可以与靶mRNA的不同区域配对,更大范围的降解靶mRNA。

d.miRNA可抑制mRNA的翻译,降低靶基因的蛋白水平但不影响其mRNA的水平。miRNA介导的翻译抑制可能是通过形成miRNA-mRNA配对分子,阻碍有功能的核糖体与mRNA结合、装配。

【答案解析】