盘一盘 诺奖明星-micro RNA的前世今生

    2024年诺贝尔生理学或医学奖（The Nobel Prize in Physiology or Medicine）于于北京时间10月7日在瑞典揭晓，授予美国科学家维克多·安布罗斯（Victor Ambros）和加里·鲁夫昆（Gary Ruvkun），以表彰他们发现了microRNA及其在转录后基因调控中的作用。microRNA是一类小型的非编码RNA分子，对于基因调控具有重要作用。这一发现揭示了基因调控的新维度，对于理解生物体如何发育和功能至关重要。

（图源：诺贝尔奖官方截图）

 

下面就让我们来盘一盘micro RNA的前世今生

 

1、什么是micro RNA？

    MicroRNAs（miRNAs）是一类长度约为19至25个核苷酸的小分子非编码RNA，它们在真核生物中广泛存在，并且在基因表达的调控中扮演着重要角色。miRNAs通过与目标mRNA的3'非翻译区（UTR）或编码区结合，可以抑制蛋白质的翻译或导致mRNA的降解，从而负向调控基因表达。

 

2、micro RNA研究的里程碑

    ► 1993年：第一个miRNA的发现

    1993年，Lee等人在研究秀丽隐杆线虫（C. elegans）时序调控时，发现了第一个miRNA分子lin-4。这一发现标志着miRNA研究的开端，并为后续的研究奠定了基础。

    ► 2000年：第二个miRNA的发现

    2000年，Reinhart等人在秀丽隐杆线虫中发现了第二个miRNA分子let-7。这一发现进一步证实了miRNA在基因表达调控中的重要性，并推动了对miRNA功能和机制的深入研究。

    ► 2006年：诺贝尔奖的颁发

    2006年，诺贝尔生理学或医学奖共同授予安德鲁·菲尔和克雷格·梅洛，以表彰他们发现了“RNA干扰机制—双链RNA沉默基因”。

    ► 2024年：诺贝尔奖再次花落miRNA研究者

    2024年，再次因为对miRNA及其调控机制的革命性发现，维克多·安布罗斯和加里·鲁夫昆获得了诺贝尔生理学或医学奖。这一奖项再次确认了miRNA研究在现代生物学中的重要地位。

 

3、miRNA的在科学研究中的应用

    ► 基因功能研究：miRNA在调控基因表达中的作用使其成为研究基因功能的重要工具。通过观察miRNA的表达变化，可以推断特定基因在生物过程中的作用。

    ► 细胞通讯：miRNA在细胞间通讯中的作用正在被研究，它们可能通过外泌体等途径在细胞间传递信号，影响细胞行为和组织功能。

    ► 表观遗传学：miRNA参与表观遗传调控，通过影响mRNA的稳定性和翻译效率，从而在不改变DNA序列的情况下调控基因表达。

    ► 生物信息学：随着高通量测序技术的发展，miRNA的生物信息学分析成为研究热点。通过分析miRNA的表达谱，可以揭示其在不同生物学过程中的功能和调控网络。

    ► 疾病诊断：miRNA的组织特异性和稳定性使其成为疾病诊断的潜在生物标志物。例如，某些miRNA在肿瘤中的表达模式可以用于癌症的早期检测。

    ► 疾病治疗：miRNA的异常表达与多种疾病的发生发展有关，这使得它们成为潜在的治疗靶点。例如，miR-122在丙型肝炎病毒(HCV)感染中的作用，通过抑制miR-122的表达，可以有效阻止HCV在肝细胞中的复制。

    ► 药物开发：基于miRNA的药物开发是当前研究的热点。通过设计特定的miRNA分子或其抑制剂，可以调节相关疾病的基因表达。例如，miR-34作为一种具有抑癌潜力的miRNA，正在被研究用于治疗癌症。

    ► 再生医学：miRNA在细胞命运决定中的作用使其在再生医学领域具有潜在应用。例如，通过操纵特定miRNA的表达，可以促进细胞的重编程和分化，用于治疗糖尿病等疾病。

 

4、金开瑞miRNA相关技术服务

► miRNA合成

    金开瑞提供miRNA合成相关服务，包含miRNA mimics双链、miRNA mimics NC、miRNA inhibitors

 

► miRNA筛选鉴定

——荧光定量PCR（qRT-PCR）

    荧光定量PCR（qRT-PCR）是一种实时监测和定量目标DNA序列丰度的技术，广泛应用于基因表达分析、病原体检测和突变分析、miRNA研究等多个领域。

► 服务内容：

 

 

 

 

 

5、miRNA作用机制研究

► miRNA-RNA互作

——RIP

    RIP(RNA Binding Protein Immunoprecipitation Assay, RNA结合蛋白免疫沉淀）是研究细胞内RNA与蛋白结合情况的技术，是了解转录后调控网络动态过程的有力工具，可以帮助我们发现miRNA的调节靶点。根据据客户需求，金开瑞可提供RNA/蛋白、RNA/RNA互作验证RIP技术服务。

服务内容：

 

► miRNA-靶基因互作

——双荧光素酶报告基因检测

    双荧光素酶检测是转录调控研究中十分重要的实验手段，主要应用于启动子和转录因子，以及miRNA和其靶基因互作的验证。金开瑞应用Promega公司的双荧光素酶报告基因检测(DLR)系统，提供双荧光素酶检测服务。

服务内容：