自然-方法学：识别miRNA靶标新方法

　　

生物通报道：来自加拿大多伦多大学分子及医学遗传学，加拿大Health Network大学（University Health Network），美国耶鲁大学的研究人员公布了一张包含104种人类miRNAs的1597个高可信度的靶标网络，并证明miRNAs与mRNA的配对表达谱（paired expression profiles）可以高精度的识别分辩出功能性miRNA靶向关系。这对于研究生物体中miRNAs的作用功能具有重要的意义。这一研究成果公布在《Nature Methods》杂志上。

微小RNA (microRNA，简称miRNA)是生物体内源长度约为20－23个核苷酸的非编码小RNA，通过与靶mRNA的互补配对而在转录后水平上对基因的表达进行负调控，导致mRNA的降解或翻译抑制。对于miRNAs的研究起始于时序调控小RNA（stRNAs），由于miRNAs在物种进化中相当保守，在植物、动物和真菌中发现的miRNAs只在特定的组织和发育阶段表达，而且这种特异性和时序性，决定了组织和细胞的功能特异性，表明miRNA在细胞生长和发育过程的调节过程中起多种作用，因此miRNA的研究受到了生物学家的广泛关注。

但是经过了前期的研究，有关哺乳动物体内特异性miRNAs靶标的可靠预测依然存在问题，而这对于了解生物体中miRNAs的作用及作用途径而言意义重大。

在这篇文章中，研究人员证明利用miRNAs与mRNA的配对表达谱（paired expression profiles）可以高精度的识别分辩出功能性miRNA靶向关系。在2006年纽约大学和加州大学伯克利分校的研究人员通过计算机分析预测出了线虫整个基因组范围的microRNA靶标图谱，目前已可以从PicTar的网站上获得线虫、人类和果蝇的数千个基因组范围的miRNA靶标预测结果，这有助于对不同功能的基因组数据资源进行miRNA靶标预测。

之后（今年7月）《Cell》的一篇文章也公布了最新的microRNA表达图谱，这些都为研究发育和疾病有关的microRNA世界提供了重要线索。

多伦多大学的研究人员在这篇研究报告中利用一种贝叶斯数据分析运算法则（Bayesian data analysis algorithm）——GenMiR++，获得了一张包含104种人类miRNAs的1597个高可信度的靶标网络，这些信息来自88个组织和细胞类型的RNA表达数据，以及序列互补，比较基因组学数据。

并且研究人员利用逆转录定量PCR和芯片技术分析了成视网膜细胞瘤（retinoblastoma，Rb）中let-7b的降解结果，用来验证其实验预测中有关let-7b靶标包含CDC25A和BCL7A的结果，结果证明了他们的预测。

比较于以序列为基础的预测，这种高品质的GenMiR++预测与基因注解（Gene Ontology annotations）有更多的一致性，而且在预测mRNA水平对于let-7b水平变化方面也能更精确的预测。
（生物通：张迪）

原文摘要：
Published online: 18 November 2007; | doi:10.1038/nmeth1130
Using expression profiling data to identify human microRNA targets
『Abstract』

微小RNA (microRNA，简称miRNA)是生物体内源长度约为20－23个核苷酸的非编码小RNA，通过与靶mRNA的互补配对而在转录后水平上对基因的表达进行负调控，导致mRNA的降解或翻译抑制。到目前为止，已报道有几千种miRNA存在于动物、植物、真菌等多细胞真核生物中，进化上高度保守。在植物和动物中，miRNA虽然都是通过与其靶基因的相互作用来调节基因表达，进而调控生物体的生长发育，但miRNA执行这种调控作用的机理却不尽相同。

1993年，首次在秀丽隐杆线虫(Caenorhabditiselegans)中发现microRNAs，现已证实，miRNA 广泛存在于真核生物细胞内，是最大的基因家族之一，大约占到整个基因组的1%，在精细调控基因表达及生物生长发育过程方面发挥着重要作用。任何miRNAs的失调都会导致细胞调控事件的剧变。最近研究表明，miRNA在生物体内的多样化调控途径中扮演着关键性角色，包括控制发育进程、细胞分化、细胞凋亡、细胞分裂以及器官的发育。miRNA与其靶分子组成了一个复杂的调控网络，如某一特定的miRNA 可以与多个mRNA 分子结合而发挥调控功能，反之，不同的miRNA 分子也可以结合在同一mRNA 分子上，协同调控此mRNA 分子的表达。