mRNA、lncRNA 和 miRNA 的核心区别
三者均为 RNA 分子,但在结构、功能和生物学作用上有显著差异:
1. mRNA(信使RNA)
- 功能 :
- 将 DNA 的遗传信息转录后传递至核糖体,指导蛋白质合成(基因表达的核心步骤)。
- 结构 :
- 单链线性结构,长度通常为数百至数千个核苷酸(nt)。
- 包含编码区(CDS)和非翻译区(UTR)。
- 作用机制 :
- 转录自 DNA → 经剪接加工 → 进入细胞质 → 被核糖体翻译为蛋白质。
- 示例 :
- 血红蛋白 mRNA(编码血红蛋白)、胰岛素 mRNA(编码胰岛素)。
2. IncRNA(长链非编码RNA)
- 功能 :
- 不编码蛋白质,通过调控基因表达参与多种生物学过程(如表观遗传调控、染色质重塑)。
- 结构 :
- 长度 > 200 nt,多数为单链,部分形成复杂二级结构。
- 作用机制 :
- 顺式调控 :与邻近基因的 DNA 或 RNA 结合(如 XIST 介导 X 染色体失活)。
- 反式调控 :与远端基因或蛋白质相互作用(如 MALAT1 调控转录)。
- 分子海绵 :吸附 miRNA 或蛋白质(如 HOTAIR 结合 PRC2 复合物)。
- 示例 :
- XIST (X 染色体沉默)、HOTAIR (促进肿瘤转移)。
3. miRNA(微小RNA)
- 功能 :
- 通过结合靶 mRNA 的 3'UTR 区域,抑制翻译或降解 mRNA,调控基因表达。
- 结构 :
- 长度约 22 nt,单链非编码 RNA。
- 作用机制 :
- 由基因组 DNA 转录 → 形成 pri-miRNA → 加工为 pre-miRNA → Dicer 酶切割 → 成熟 miRNA → 加载至 RISC 复合物 → 识别靶 mRNA。
- 示例 :
- miR-21 (促癌)、let-7 (抑癌)。
- miR-21 (促癌)、let-7 (抑癌)。
4. 生物学意义
- mRNA :直接决定蛋白质组,是基因功能的执行者。
- lncRNA :调控基因表达的“暗物质”,参与细胞分化、肿瘤发生等复杂过程。
- miRNA :微调基因表达网络,是疾病治疗的潜在靶点(如 miRNA 模拟物或抑制剂)。