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（泰州市2015届高三一模） 微小RNA是一类内源性的非编码单链RNA,能够绑定目标mRNA上的互补序列,从而对基因表达进行调控.下列说法错误的是 （ ）.
A.组成微小RNA的元素有C、、O、N、P
B.微小RNA与DNA相比特有的碱基是U
C.微小RNA通过阻断转录过程来进行基因表达调控
D.微小RNA调控基因表达是细胞分化调控的方式之一
解析 题干中提到微小RNA能够绑定目标mRNA上的互补序列,从而对基因表达进行调控.已知mRNA是翻译的模板,因此阻断的应该是翻译过程而不是转录,答案选C.
那么微小RNA的具体调控机制如何,又具有怎样的特点及功能等,本人通过查阅资料,现作简要介绍如下：
一、miRNA的发现
miRNA是一类存在于真核生物及病毒中的长22nt左右的内源性非编码蛋白的单链小RNA.早在1993年,Lee等在线虫中发现了一种控制细胞发育时序的长度为22nt的小分子非编码RNA lin-4.它的转录产物在幼虫的L1后期表达,并通过碱基互补配对的方式结合到靶mRNA lin-14的3′-UR,抑制Lin-14蛋白的表达,从而使线虫由L1期向L2期转化.此外,lin-4还以类似的机制抑制lin-28的翻译,诱发线虫从L2期到L3期的发育转变.若lin-4基因突变,则会引起线虫发育延迟,停滞在L1期,不能发育为成虫.Lin-4及其特异靶标翻译抑制功能的发现,预示着在生物发育过程中存在基因表达调控的新机制.
二、miRNA的作用机制
主要通过2种方式负调控靶基因的表达： ① 当miRNA与靶mRNA完全互补配对时,则在转录后水平降解mRNA,此机制与小干扰RNA（siRNA）降解mRNA的机制相同,即由核酸内切酶降解mRNA；② 当miRNA与靶mRNA不完全互补配对时,则在翻译水平抑制基因表达,并不影响mRNA的稳定性. 如早期Lee的研究表明lin-4仅可降低Lin-14蛋白的表达水平而不影响mRNA的含量,则可说明该miRNA是通过抑制靶基因的翻译来发挥基因沉默的作用.
二、miRNA的特点
①成熟miRNA长度为19～25nt,具有5′端磷酸和3′端羟基,是非编码的单链RNA,由含有发夹结构的前体剪切加工而来；② 在序列结构上具有高度的进化保守性；③ 具有组织特异性,如miRl只在心脏和肌肉中特异性表达,其他组织中检测不到；④ 具有发育阶段特异性,有些miRNA 仅在发育的特定时段表达,如在培养20～24h的果蝇胚胎细胞中无法检测到在成年果蝇中表达的miRl和 let-7,而miR3和miR7只在早期胚胎形成时表达.
四、miRNA的功能
1.植物miRNA的功能
（1）调节生长发育
miRNA的正常表达是植物生长发育所必需的.过量表达miR172能抑制其靶基因AP2的表达,导致植物开花期提前并影响花器官的形态建成.过量表达miR319导致植物叶片偏上生长、边缘锯状化、果实畸形和开花期延迟.另一方面,对miRNA合成与功能起作用的基因突变会导致miRNA靶基因表达上调,植物生长发育异常,如基因dcl1突变会减少miRNA的合成量,改变叶片形态,导致花期延迟及雌性不育.
（2）参与植物激素信号转导
生长素通过与生长素应答因子（ARF）相结合影响植物的生长发育.目前在拟南芥中鉴定出的23个ARF转录因子家族成员中,至少有5个具有miRNA的互补位点.miR160通过调控ARF10和ARF16的表达影响拟南芥根冠细胞的形成.miR 167通过调控ARF6和ARF8的表达影响拟南芥雌蕊、雄蕊及花瓣的发育.除ARF外,生长素受体也受miRNA的调控.研究发现,编码F-box蛋白的IR1的mRNA是miR393的靶标.miRNA还参与赤霉素的信号转导,如miR159通过降解转录因子GAMYB影响花的发育.
（3）响应环境胁迫
植物在环境胁迫如干旱、严寒等条件下能诱导某些miRNA过量或低量表达,或直接合成miRNA并对外界环境胁迫作出应答,如严寒诱导miR319c的表达,缺磷诱导miR399的表达.
2.动物miRNA的功能
（1）参与肿瘤发生miRNA的表达改变与肿瘤发生密切相关,它们可能同时具有癌基因和抑癌基因的双重作用.如结直肠癌与miR143、miR145表达下调有关；乳腺癌与miR145、miR10b的高表达及miR21、miR155的低表达有关.
（2）参与细胞增殖与凋亡 研究发现,过表达miR93有效促进了A172脑胶质瘤细胞的增殖,S期细胞增加G1期细胞减少、细胞凋亡降低.
（3）参与脂肪代谢
研究发现,miR33在胞内胆固醇外排、高密度脂蛋白代谢、脂肪酸β氧化方面发挥了重要作用；果蝇中miR14能抑制细胞凋亡并参与脂肪代谢.
题目知识背景论文参考资料：
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