聚焦08突破：miRNA靶点预测

　　

很小很重要的microRNA（miRNA）在2008年仍是人们关注的焦点。miRNA通过与靶mRNA 3’UTR的结合，或促使mRNA降解，或阻碍其翻译进程，从而抑制目的基因的表达。miRNA虽然只有20几个碱基，却调控了体内上千基因的表达，其力量确实不容小觑。

为了更好地了解它们的生物学意义，我们需要知道miRNA究竟与哪个/哪些mRNA配对。前些年虽然出现了很多靶预测程序，但都不大管用。2008年，许多实验室对miRNA的靶点进行了大规模的验证，当然，成效显著。

德国科学家Nikolaus Rajewsky等通过SILAC技术检验上千个蛋白表达情况与转染的miRNA或是内生的miRNA相对应的关系。研究结果证实，单个的miRNA可抑制上百个蛋白的表达，但是单个的miRNA对蛋白表达的调控并不是直接作用的。大量已知的miRNA结合位点比如seed sequence都参与人类蛋白表达的调控过程（Nature 455, 58-63）。

几乎同时，美国Whitehead Institute的David Bartel及其同事也利用定量的质谱分析来研究miRNA的导入对数千个蛋白的影响。他们发现单个miRNA会直接抑制数百个基因。有些靶点在mRNA水平的改变几乎检测不到，不过翻译量下降三分之一的靶点则表现出mRNA的不稳定，而对于高度抑制的靶点，mRNA不稳定是抑制的主要成因。miRNA像可变电阻器一样，精确地调节着蛋白的表达量（Nature 455, 64–71; 2008）

另一种解决miRNA靶点预测的方法是测序。Pamela Green（Nat. Biotechnol. 26, 941–946; 2008）和Michael Axtell（Curr. Biol.18, 758–762; 2008）两个小组分别进行了此方面的研究。研究者们对miRNA调节的mRNA产物进行了测序，利用产生的序列特征来鉴定miRNA。这种策略在植物中非常成功，因为miRNA和靶点之间完全匹配。对于那些不完全匹配的物种来说，这种方法还需要改进。

同时，计算机方面的专家也利用越来越多的实验数据来设计靶点预测的新软件。mirWIP就是其中一个。Victor Ambros小组利用miRNA相关mRNA的大量数据信息来预测线虫中的miRNA靶点。（Nat. Methods 5, 813–819; 2008）

科学家们的共同努力将改善靶点预测的准确性，并为实验验证提供更好的候选者，同时高通量的实验室验证仍是必不可少。静侯佳音吧。

（生物通 余亮）