小 RNA 确定基因表达的阈值

小 RNA 确定基因表达的阈值 王耿燕 10808046

一、定义细菌sRNA ( small RNA) 是一类长度在40 ～500 个核苷酸之间,通过多种方式调控靶基因的表达，在细菌与环境的相互作用中发挥重要作用的非编码RNA分子。

二、功能现有研究表明,细菌sRNA 功能多样,在细菌的转录调节、RNA 加工与修饰、mRNA稳定性与翻译、以及蛋白质降解、质粒复制和细菌感染等方面发挥重要功能。其中一种主要作用方式是通过不完全碱基互补配对形式与靶标mRNA 的5′端结合来调控靶基因的表达,进而在细菌与环境的相互作用中发挥重要功能。

三、sRNA的筛选

四、sRNS的鉴定1、Northern印迹(Northern blotting)利用D N A 可以与R N A 进行分子杂交来检测特异性RNA的技术。它是获得小RNA 表达证据的通用关键技术，也是在无扩增时定量测量sRNA 的标准方法。2、荧光定量PCR 目前，大多数研究者将荧光定量用于鉴定sRNA 分子。与 Northern 印迹方法相比，荧光定量PCR方法可以高度灵敏地检测出低丰度表达的sRNA 分子。

五、靶标预测识别sRNA的靶标对研究sRNA的功能具有重要的意义，主要的策略有下列两种：1、基于序列比较的预测方法2、基于RNA二级结构的预测方法五、靶标预测识别sRNA的靶标对研究sRNA的功能具有重要的意义，主要的策略有下列两种：1、基于序列比较的预测方法2、基于RNA二级结构的预测方法

六、文献主要内容 • sRNA确定基因表达阈值 • sRNA抑制波动 • sRNA在过滤瞬态信号时能提供快速反应 • sRNA靶标的协调反应

αm＜αs，大部分靶标快速与sRNAs配对而不表达。αm≈αs时的阈值是超敏感反应，也就是说通过靶标转录的一个小改变突然启动了靶标的表达。这类反应已经通过一个合成的报告基因在大肠杆菌中得到了证实。 αm＞αs ，则大部分sRNAs与靶标配对，而未配对的mRNA将用于蛋白翻译。这种情况下，蛋白的表达水平将反映两种转录率的不同。

阈值：反映细胞对特定压力的耐受水平。如 sRNA RyhB在限制铁的条件下产生, 与靶 mRNA上至少5 个编码铁结合蛋白的操纵子配对, 包括 bfr(编码细菌铁蛋白)、sdh(编码琥珀酸盐脱氢酶)、 sodB(编码超氧化物歧化酶)等。Hfq结合可使 sodB信息改建, 从而推动 mRNA和 RyhB的配对。靶mRNA 和 RyhB 本身的降解都依赖于 RNase E, 其酶切位点和Hfq 结合位点类似。破坏 mRNA进而终止这些铁结合蛋白合成的结果是, 细胞对铁的需求减少, 以使更多离子可用于必需蛋白。

很多已知的sRNAs有多个mRNA靶标。因为碱基配对区域长度不同和二级结构不同，这些靶标对sRNAs的亲和力不同。当靶标单独表达时，sRNA和靶标之间不同的相互作用力对阈值的影响很小。但是，当几个靶标同时表达时，不同的mRNA将竞争结合同一类sRNAs分子。而竞争的结果依赖于亲和力以及参与的mRNA的量。通常，一个强结合靶标的表达可能对弱结合靶标的表达有很强的影响，相反的，弱结合靶的表达对前者的影响要小得多。很多已知的sRNAs有多个mRNA靶标。因为碱基配对区域长度不同和二级结构不同，这些靶标对sRNAs的亲和力不同。当靶标单独表达时，sRNA和靶标之间不同的相互作用力对阈值的影响很小。但是，当几个靶标同时表达时，不同的mRNA将竞争结合同一类sRNAs分子。而竞争的结果依赖于亲和力以及参与的mRNA的量。通常，一个强结合靶标的表达可能对弱结合靶标的表达有很强的影响，相反的，弱结合靶的表达对前者的影响要小得多。

七、展望 1、对于某些细菌，基因敲除是一种耗时的过程，利用sRNA抑制mRNA 翻译的原理，将使基因沉默技术成为有效的工具。随着研究的深入，它将为人类疑难疾病治理等方面起更为深远的作用。总之，对小RNA基因的研究将是生命科学领域研究的热点，也将是揭示生命奥秘的又一大里程碑。 2、sRNA还有许多问题需要我们去研究：它们的作用机理究竟是什么，它们通过什么途径识别靶标基因，它们的特异性和时序性是如何调控的等等。

谢谢大家

小 RNA 确 定 基 因 表 达 的 阈 值