【大师讲堂】microRNA是如何调控基因表达的？

ＭicroRNA为一类转录后水平的调控因子，即不直接作用于基因而是通过作用于基因转录出的信使RNA（mRNA）来下调目的基因的表达。偶联了蛋白复合体的microRNA能够通过两种机制中的一种行使功能：mRNA的切割或翻译抑制。一般认为，如果microRNA与mRNA的3’端非编码区（3′UTR，与mRNA的稳定性、亚细胞定位和翻译水平有关）具有完美的互补性，microRNA就指导mRNA特异性切割，即使mRNA降解；如果两者没有足够的互补性，则miRNA就指导翻译抑制，即只影响蛋白表达水平，不影响mRNA的稳定性。最先发现的lin-4和let-7都被认为是通过后一种方式发挥作用的。但越来越多的人开始质疑后者的普遍性，认为mRNA降解速度的提高必然也会带来蛋白表达水平的下降，便难以区分到底是哪种机制起决定性作用。怎样才能巧妙地将蛋白质与mRNA之间的依赖关系理清，进而确定此两种机制在microRNA下调基因表达的过程中的相对贡献呢？

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2010年，David Bartel及其同事创造性地将核糖体图谱分析技术(ribosome profiling)运用于此问题的研究，得到了意想不到的结果。相比较蛋白质组学，核糖体图谱分析具有可与mRNA图谱分析相媲美的时效性。利用这个新颖的工具，Bartel发现microRNA主要通过使目标mRNA被降解来发挥作用（84%以上的的蛋白水平下降由这一作用造成），而不是通过抑制它们的翻译。