近年来科学家们在miRNA研究领域取得的新进展！

作者：张馨予

miRNA是一类长度为18～25个核苷酸的非编码单链RNA，其不仅在基因表达调控中起到非常重要的作用，同时还在细胞增殖、分化、凋亡、造血等多个生物学过程中发挥着至关重要的作用，大量研究表明，miRNA的表达水平与多种肿瘤的发生、发展有着密切的关系；miRNA表达水平的监测在疾病的早期诊断和预后观察等方面具有十分重要的意义。本文中，小编整理了近年科学家们在miRNA研究领域取得的新成果，与大家一起学习！

图片来源：University of New South Wales

【1】Nat Commun：miRNA驱动癌症的发生

doi：10.1038/s41467-020-14713-2

长期以来，研究人员一直认为双链microRNA只有一条链可以使基因沉默。近日，托马斯·杰斐逊大学的一项新研究表明，在特定癌症类型中，某些microRNA的两条链协同作用，从而促进癌细胞侵袭性和生长，这是癌症患者预后不良的两个标志。研究者表示，这种活动的协调确实令人惊讶，miRNA的两条链不会靶向统一序列，但是尽管如此，我们仍然看到它们的协同工作；相关研究结果发表在Nature Communications杂志上。

研究人员从来自14种癌症的5200个癌症患者样本中获得的数据中，发现26种microRNA对在多种癌症中表现出活性/丰度的升高或降低，研究者开发了一种新的计算生物学方法，通过分析290种癌细胞系中癌细胞存活和生长所必需的基因来确定microRNA两条链对多种癌症的影响。研究人员还发现，与单独的miRNA分子单链相比，microRNA双链对驱动或抑制癌症生长的影响更大。

【2】Genome Biol：中国科学家开发出新型miRNA-疾病关联预测工具

doi：10.1186/s13059-019-1811-3

近日，一项刊登在国际杂志Genome Biology上题为“Benchmark of computational methods for predicting microRNA-disease associations”的研究报告中。来自北京大学等机构的科学家们通过研究开发出了一种新型的miRNA-疾病关联预测工具，该研究测试结果不仅为生物医学研究人员选择合适的miRNA-疾病关联预测因子提供了参考，还为开发更强大的miRNA-疾病关联预测因子提供了未来的方向。MicroRNA（miRNA）是22nt左右的RNA，主要通过靶向mRNA的3‘UTR区来调节基因表达。这些小的非编码RNA广泛参与重要的生物学过程，例如细胞分裂，分化，凋亡，细胞周期调节，炎症和应激反应。因此，miRNA的失调，包括表达失调，功能获得或丧失的突变以及表观遗传沉默，通常在许多疾病的发作和发展中起重要作用。

本研究基于来自最新HMDDv3.1数据库的8000多种新颖的miRNA疾病关联，对36种容易获得的预测方法进行了系统比较。通过严格的精确召回曲线分析对它们的整体性能进行了评估，其中有13种方法显示出可接受的准确性（AUPRC> 0.200），而前两种方法的AUPRC则有希望达到0.300以上。通过组合不同的预测变量或采用更新的miRNA相似度矩阵证明了性能提高的潜力，与最佳的单个预测变量和使用先前相似性矩阵的预测变量相比，分别可提高AUPRC的16%和46%。

【3】Nat Nanotechnol：利用金涂层纳米颗粒使得检测超低水平的miRNA成为可能

doi：10.1038/s41565-018-0232-x

在一项新的研究中，来自澳大利亚新南威尔士大学的研究人员发现了一种检测血液样本中超低水平microRNA（微小RNA， miRNA）的新方法，这可能能够更快地和更有效地诊断癌症和其他疾病。他们使用纳米颗粒结合靶miRNA，使得它们易于提取。这种方法的一个主要益处之一是即便miRNA在血液样本中的含量很少，它也是有效的，而在此之前，需要更多的样本来提取类似数量的miRNA，相关研究结果近期发表在Nature Nanotechnology期刊上。

作为一类短RNA分子，miRNA靶向一些mRNA（用于合成蛋白的遗传物质）来阻止它们编码特定的蛋白。miRNA活性受损与癌性肿瘤的形成和转移有关。在这项新的研究中，这些研究人员报道利用与他们想要检测的miRNA相匹配的DNA对金涂层磁性纳米颗粒（Au@MNP）进行修饰。这些纳米颗粒实际上是可分散的电极。当在血液中进行循环时，它们捕获靶miRNA，随后通过使用磁铁分离这些携带着靶miRNA的纳米颗粒。

【4】Mol Biol Evol：揭示精子生成过程中特异性高表达的miRNA家族进化史

doi：10.1093/molbev/msz001/5288781

近日，Molecular Biology and Evolution杂志在线发表了中国科学院生物化学与细胞生物学研究所科学家们的最新研究成果：Evolution of an X-linked miRNA family predominantly expressed in mammalian male germ cells；在该项工作中，研究人员展示了有袋类哺乳动物基因组中的一个转座子如何演化成胎盘类哺乳动物精子生成过程中特异性高表达的miRNA家族。