鄧昌鑫,何倩毓
(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院,大慶 163319)
MicroRNA(miRNA)是一類由內(nèi)源基因編碼的長(zhǎng)度約為21~24 nt的非編碼RNA分子,它能夠通過(guò)抑制靶基因的翻譯或降解靶基因的mRNA來(lái)參與基因轉(zhuǎn)錄后的調(diào)控過(guò)程。研究表明,miRNA通過(guò)對(duì)基因的調(diào)控,在組織生長(zhǎng)、生殖細(xì)胞發(fā)育、激素作用以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和活動(dòng)等幾乎所有的生物學(xué)過(guò)程中均發(fā)揮著重要的作用[1]。動(dòng)物中大概約有50%以上編碼蛋白基因的表達(dá)受到miRNA的調(diào)控。miRNA最初是由Lee等[2]在研究秀麗隱桿線蟲(chóng)Caenorhabditis elegans中發(fā)現(xiàn)的,它的名稱是lin-4,長(zhǎng)度為22 nt。2000年,另一個(gè)小分子RNA—let-7被發(fā)現(xiàn)[3]。let-7可以與lin-41基因的mRNA 3'端非翻譯區(qū)(3'untranslation region,3'UTR)結(jié)合,從而抑制lin-41基因的表達(dá)。隨著更為深入的研究,人們發(fā)現(xiàn)這是一類長(zhǎng)約22 nt,能夠使靶基因發(fā)生轉(zhuǎn)錄后沉默的小分子非編碼RNA,于是將其命名為microRNA。
miRNA與siRNA(small interfering RNA)均具有沉默靶基因功能,但與siRNA不同的是:siRNA一般都是外源引入的,而miRNA一般是生物體自身產(chǎn)生的[4]。近幾年的研究表明,miRNA在昆蟲(chóng)中廣泛存在,是調(diào)節(jié)昆蟲(chóng)變態(tài)發(fā)育與生殖的重要因子。因此,在簡(jiǎn)要介紹miRNA生物合成、調(diào)控機(jī)制及其靶基因和驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,著重介紹近年來(lái)miRNA在昆蟲(chóng)變態(tài)發(fā)育與生殖調(diào)控中的研究進(jìn)展。
miRNA的生物合成一般可分為4個(gè)過(guò)程:轉(zhuǎn)錄、細(xì)胞核加工、核輸出、細(xì)胞質(zhì)加工。在RNA聚合酶II的參與下,miRNA首先在細(xì)胞核中被轉(zhuǎn)錄形成miRNA的初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物pri-miRNA。隨后pri-miRNA被核糖核酸酶Drosha和Pasha識(shí)別并剪切,形成發(fā)夾狀的前體miRNA(pre-miRNA)。pre-miRNA被核轉(zhuǎn)運(yùn)受體exportin-5識(shí)別,與exportin-5及其輔因子RanGTP形成復(fù)合體后被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì),隨后被核糖核酸酶Dicer剪切形成3′端帶有2個(gè)游離核苷酸的miRNA雙鏈復(fù)合體[5-6]。該miRNA雙鏈復(fù)合體中的一條鏈(miRNA)與Argonaute(Ago)一起構(gòu)成RNA介導(dǎo)的沉默復(fù)合物(RISC)[7-9],而另一條鏈(miRNA*)通常被降解(圖1)[10-12]。但最新的研究發(fā)現(xiàn)miRNA*并不會(huì)被降解,而是可通過(guò)與不同的Ago蛋白結(jié)合后,和成熟的miRNA一樣在調(diào)控基因表達(dá)中發(fā)揮著重要功能[13]。
圖1 miRNA的生物合成過(guò)程(引自文獻(xiàn)[12])Fig.1 miRNA biosynthesis process(cited from literature[12])
研究發(fā)現(xiàn),miRNA對(duì)靶基因表達(dá)水平的調(diào)控主要通過(guò)剪切降解和抑制翻譯等作用方式實(shí)現(xiàn)。miRNA對(duì)靶基因調(diào)控的主要過(guò)程是RISC復(fù)合物在miRNA的指導(dǎo)下通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)與靶基因的mRNA的3'UTR區(qū)結(jié)合后,再通過(guò)阻遏翻譯或降解靶基因mRNA,實(shí)現(xiàn)在轉(zhuǎn)錄后水平上抑制靶基因的表達(dá)[14]。然而,miRNA究竟是通過(guò)阻遏翻譯還是降解靶基因mRNA來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)靶基因的調(diào)控主要取決于miRNA與其作用靶標(biāo)的結(jié)合程度。當(dāng)miRNA與其靶標(biāo)mRNA完全或近乎完全互補(bǔ)時(shí),主要引起mRNA的降解;當(dāng)兩者不完全互補(bǔ)時(shí),主要是通過(guò)抑制靶標(biāo)mRNA的翻譯起作用[15]。在動(dòng)物中,miRNA主要通過(guò)翻譯抑制的作用方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)靶基因的調(diào)控,而在植物中,其主要作用方式是對(duì)靶基因mRNA進(jìn)行降解。然而,近些年在植物中發(fā)現(xiàn)了抑制靶基因mRNA翻譯的miRNA[16-17],動(dòng)物包括昆蟲(chóng)中也存在靶基因mRNA被降解的情況[18-21]。果蠅中的研究發(fā)現(xiàn),miRNA介導(dǎo)的基因沉默首先傾向于抑制翻譯,而后通過(guò)mRNA的腺苷酸化和衰變而得以鞏固[22]。隨著研究的不斷深入,人們發(fā)現(xiàn)miRNA與其靶基因的結(jié)合關(guān)系并非唯一:一個(gè)miRNA可以作用于一個(gè)或幾個(gè)不同的靶基因mRNA,而一個(gè)靶基因mRNA序列上也可以存在多個(gè)miRNA的靶位點(diǎn)[23-24]。此外,miRNA作為一類重要的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控因子,本身也受其他基因的調(diào)控。研究發(fā)現(xiàn),在一些miRNA的啟動(dòng)子區(qū)域存在著眾多轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點(diǎn),而這些轉(zhuǎn)錄因子又是miRNA的主要靶標(biāo)。不僅如此,這些轉(zhuǎn)錄因子的啟動(dòng)子區(qū)域又存在著響應(yīng)激素的活性位點(diǎn),這樣就構(gòu)成了一個(gè)精妙的反饋通路,增強(qiáng)了生物對(duì)外界環(huán)境的適應(yīng)能力[25-27]。如果蠅miR927可通過(guò)抑制JH初級(jí)反應(yīng)基因Kr-h1(Krüppel homolog1)的表達(dá)而調(diào)控果蠅幼蟲(chóng)至蛹的變態(tài)發(fā)育,同時(shí)miR-927自身的表達(dá)又受到JH及其受體Met的抑制,從而形成正反饋調(diào)控機(jī)制[27]。由于miRNA對(duì)mRNA調(diào)控及自身調(diào)控方式的多樣化,使miRNA的功能更豐富,也讓miRNA對(duì)靶基因的調(diào)控變得更為復(fù)雜,同時(shí)為基因的調(diào)控方式和功能的研究帶來(lái)了新的思路、開(kāi)辟了新的領(lǐng)域。
有關(guān)miRNA的鑒定方法,目前應(yīng)用最廣的是生物信息學(xué)研究法。生物信息學(xué)預(yù)測(cè)miRNA的方法,首先是根據(jù)miRNA的結(jié)構(gòu)特征在基因組序列中預(yù)測(cè)可能的miRNA。這些算法根據(jù)miRNA前體序列的發(fā)夾結(jié)構(gòu)特征在基因組非編碼區(qū)域和非重復(fù)區(qū)域中進(jìn)行miRNA預(yù)測(cè),然后根據(jù)物種的進(jìn)化保守性過(guò)濾候選miRNA。其中,已知的miRNA前體在搜索算法中起著重要作用,利用已知的miRNA的結(jié)構(gòu)可用于程序?qū)W習(xí)過(guò)程的訓(xùn)練從而區(qū)分真實(shí)的預(yù)測(cè)和假陽(yáng)性。目前,成千上萬(wàn)的miRNA通過(guò)生物信息學(xué)方法已被預(yù)測(cè)出。隨著miRNA數(shù)量的不斷增多,許多數(shù)據(jù)庫(kù)也隨之建立,其中miRBase[28](http://www.mirbase.org/)數(shù)據(jù)庫(kù)是miRNA的主要在線存儲(chǔ)庫(kù),數(shù)據(jù)庫(kù)中的每個(gè)條目均代表miRNA轉(zhuǎn)錄本的預(yù)測(cè)發(fā)夾部分,其中包含有關(guān)成熟miRNA序列的位置和序列的信息。除miRBase數(shù)據(jù)庫(kù)外,Rfam[29]是用于RNA注釋的系統(tǒng),其中包含miRNA家族信息;miRIAD[30]被設(shè)計(jì)來(lái)托管基因內(nèi)編碼的miRNA及其宿主基因的信息;而mirtronPred[31]則可以從內(nèi)含子序列中預(yù)測(cè)mirtrons;mirSTP[32]則是用于識(shí)別miRNA轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)(transcription start sites,TSS)的程序;MetaMirClust[33]提供有關(guān)miRNA簇及其保存的全面信息。有通過(guò)生物信息學(xué)方法預(yù)測(cè)出miRNA后,可進(jìn)一步通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法,例如高通量測(cè)序等方法鑒定目標(biāo)miRNA。這種方法比用經(jīng)典正向遺傳學(xué)識(shí)別新型miRNA的方法要快得多。隨著下一代測(cè)序技術(shù)(Next-Generation Sequencing,NGS)的發(fā)展,miRNA現(xiàn)在正以驚人的速度、系統(tǒng)地被發(fā)現(xiàn)。通過(guò)這些生物實(shí)驗(yàn)手段發(fā)現(xiàn)的miRNA對(duì)計(jì)算方法發(fā)現(xiàn)的miRNA進(jìn)行了極大的補(bǔ)充。
發(fā)現(xiàn)miRNA,確定其靶標(biāo)并進(jìn)一步推斷miRNA功能一直是理解miRNA生物學(xué)過(guò)程及其在疾病發(fā)展中的作用的關(guān)鍵策略。在缺乏高通量識(shí)別miRNA靶標(biāo)的生物學(xué)方法的情況下,許多miRNA靶標(biāo)預(yù)測(cè)的計(jì)算方法已被開(kāi)發(fā)。例如:mirSVR[34],PicTar[35],TargetScan[36]等。不同的miRNA靶標(biāo)預(yù)測(cè)算法使用不同的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)預(yù)測(cè)靶標(biāo),包括堿基配對(duì)、靶標(biāo)位點(diǎn)的進(jìn)化保守性等。通常,miRNA靶標(biāo)預(yù)測(cè)算法使用的模式和標(biāo)準(zhǔn)的不同會(huì)對(duì)算法的輸出和性能產(chǎn)生重大影響。選擇標(biāo)準(zhǔn)的微小變化會(huì)導(dǎo)致預(yù)測(cè)中的巨大差異,靶標(biāo)預(yù)測(cè)算法中性能最佳的是TargetScan和PicTar[37],他們的預(yù)測(cè)主要限于3'UTR中的保守位點(diǎn),但其假陽(yáng)性率為68%[38]。在昆蟲(chóng)miRNA研究中,靶基因預(yù)測(cè)主要使用的工具有miRanda[39-43](http://www.microrna.org/microrna/),microT-CDS[44](http://www.microrna.gr/microT),RNAhybrid[45](https://bibiserv.cebitec.uni-bielefeld.de/mahybrid),TarBase[46](http://carolina.imis.athena-innovation.gr/),RNA22[46](https://cm.jefferson.edu/rna22)以及TargetScan[47](http//:www.targetscan.org/)等。Alexiou等[48]做過(guò)一項(xiàng)評(píng)估,miRanda[49],miRBase[50],PicTar,PITA[51],TargetScan這些算法的精度為50%左右,靈敏度范圍為6%~12%。因此,進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)可以用多個(gè)軟件共同預(yù)測(cè)來(lái)提高準(zhǔn)確率。盡管這些預(yù)測(cè)工具有其局限性,但在實(shí)驗(yàn)中也有著廣泛的應(yīng)用。目前這些預(yù)測(cè)工具根據(jù)基因組數(shù)據(jù)已完成了許多物種的miRNA靶標(biāo)預(yù)測(cè),并將結(jié)果儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫(kù),使得研究人員可以在數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行下載或查詢。最近,一些新穎的鑒定miRNA靶標(biāo)的生化方法已被開(kāi)發(fā),從而可深入了解miRNA的結(jié)合位點(diǎn)。例如,通過(guò)交聯(lián)免疫沉淀法(HITS-CLIP)分離RNA的高通量測(cè)序技術(shù),可直接鑒定miRNA靶標(biāo)[52]。隨著大量miRNA被鑒定以及miRNA靶基因被預(yù)測(cè),有關(guān)miRNA的研究已迅速轉(zhuǎn)向推斷miRNA在特定生物學(xué)條件下的功能和調(diào)控機(jī)制。
昆蟲(chóng)的變態(tài)主要由保幼激素(juvenile hormone,JH)和蛻皮激素(20-hydroxyecdysone,20E)協(xié)同調(diào)控。通常,20E促進(jìn)蛻皮,而JH阻止變態(tài);因此,當(dāng)20E與JH共同作用時(shí),使得昆蟲(chóng)保持幼蟲(chóng)狀態(tài),而在JH幾乎不存在的情況下20E會(huì)引發(fā)變態(tài)[53]。在分子水平上,這兩種激素都是通過(guò)一系列轉(zhuǎn)錄因子來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)昆蟲(chóng)變態(tài)發(fā)育的調(diào)控。通常情況下,20E與其異源二聚體受體蛻皮激素受體(EcR)和超螺旋體(USP)結(jié)合后形成20E受體復(fù)合物,該復(fù)合物隨后激活下游轉(zhuǎn)錄因子的級(jí)聯(lián)表達(dá),最終誘導(dǎo)昆蟲(chóng)從幼蟲(chóng)到蛹的變態(tài)[54-55]。保幼激素則通過(guò)其核受體異源二聚體Met(Methoprene tolerant)/SRC(steroid receptor coactivator)啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄因子Kr-h1的表達(dá),Kr-h1抑制Br(Broad)表達(dá)而發(fā)揮阻止變態(tài)或“維持原狀”的作用[56-57]。Kr-h1也可通過(guò)抑制E93的表達(dá)而阻止成蟲(chóng)特征的出現(xiàn)[58-59]。簡(jiǎn)而言之,在最后一個(gè)幼齡期開(kāi)始時(shí),JH的產(chǎn)生停止,Kr-h1轉(zhuǎn)錄下降,E93的表達(dá)增加,這些變化共同促進(jìn)了變態(tài)的發(fā)生。
近年來(lái),昆蟲(chóng)中miRNA的研究表明miRNA在調(diào)節(jié)昆蟲(chóng)變態(tài)方面也具有重要的作用[60]。目前,果蠅中已鑒定獲得8個(gè)與變態(tài)相關(guān)的miRNA(miR-100、miR-125、let-7、miR-34、miR-14,miR-8,miR-965,miR-252),其中miR-100、miR-125和let-7的表達(dá)受20E和Br的促進(jìn),而miR-34受20E和Br的負(fù)調(diào)控。JH則正好具有與20E相反的作用[61]。研究發(fā)現(xiàn)miR-100、miR-125和let-7缺失的果蠅突變體在變態(tài)時(shí)出現(xiàn)翅發(fā)育缺陷,且成蟲(chóng)的神經(jīng)肌肉具有典型的幼蟲(chóng)特征[62-63]。同樣,miR-252的表達(dá)也受20E的促進(jìn),其在果蠅蛹和成體發(fā)育階段也有著重要的作用。在果蠅幼蟲(chóng)脂肪體中過(guò)量表達(dá)miR-252導(dǎo)致脂肪體細(xì)胞的大小和數(shù)量降低,從而導(dǎo)致幼蟲(chóng)及成蟲(chóng)蟲(chóng)體變小。此外,miR-252的過(guò)表達(dá)也會(huì)引起幼蟲(chóng)到蛹轉(zhuǎn)變的延遲[64]。家蠶中,Ling等[65]利用miRNA海綿(miRNA sponge)技術(shù)以及UAS/Gal4系統(tǒng)超表達(dá)let-7 sponge降低let-7的表達(dá)量,導(dǎo)致家蠶Bombyx mori在幼蟲(chóng)蛻皮以及幼蟲(chóng)至蛹轉(zhuǎn)變過(guò)程中出現(xiàn)發(fā)育停滯,并且20E信號(hào)通路中的FTZ-F1(ftz transcription factor 1)和E74的表達(dá)量在let-7 sponge轉(zhuǎn)基因家蠶中顯著上升,表明let-7可能通過(guò)作用于FTZ-F1和E74調(diào)控家蠶的蛻皮和變態(tài)。此外,miRNA可調(diào)控EcR(ecdysone response)的表達(dá)而反向調(diào)控蛻皮激素的信號(hào)傳導(dǎo)形成正反饋調(diào)節(jié)。如家蠶中鑒定發(fā)現(xiàn)miR-281通過(guò)抑制20E受體EcR-B的表達(dá)而參與調(diào)控家蠶的變態(tài)發(fā)育。在家蠶四齡幼蟲(chóng)至蛹的發(fā)育階段,馬氏管中miR-281與EcR-B的表達(dá)模式正好相反,且miR-281的表達(dá)又受20E的抑制,這就導(dǎo)致在變態(tài)過(guò)程中,由于20E的抑制,miR-281的表達(dá)顯著降低,使得EcR-B達(dá)到較高的表達(dá)水平,最終促進(jìn)幼蟲(chóng)至蛹的轉(zhuǎn)變[66]。在不完全變態(tài)昆蟲(chóng)德國(guó)小蠊Blattella germanica和飛蝗Locusta migratoria中的研究發(fā)現(xiàn),RNA干擾miRNA合成途徑中的核糖核酸酶Dicer-1的表達(dá),可抑制末齡若蟲(chóng)正常羽化成成蟲(chóng),導(dǎo)致末齡若蟲(chóng)蛻皮后形成超齡若蟲(chóng)或若蟲(chóng)-成蟲(chóng)中間體,說(shuō)明miRNA在不完全變態(tài)昆蟲(chóng)的變態(tài)發(fā)育中也發(fā)揮重要的作用[67-68]。高通量測(cè)序鑒定發(fā)現(xiàn)在德國(guó)小蠊倒數(shù)第二齡期和末齡若蟲(chóng)期存在61個(gè)典型的miRNA,其中miR-253在倒數(shù)第二齡若蟲(chóng)期高表達(dá)而在末齡若蟲(chóng)期表達(dá)量顯著降低,而let-7、miR-100以及miR-125的表達(dá)模式正好相反[69]。降低let-7和miR-100的表達(dá)可導(dǎo)致成蟲(chóng)翅明顯變小、翅脈畸形,類似于Br缺失的表型[70]。Lozano等[71]研究發(fā)現(xiàn)Dicer-1的缺失導(dǎo)致Kr-h1的表達(dá)升高,而若在Dicer-1表達(dá)降低的同時(shí)也干擾Kr-h1的表達(dá)則可使德國(guó)小蠊正常變態(tài)。進(jìn)一步研究表明Kr-h1的3′UTR中含有miR-2的結(jié)合位點(diǎn),對(duì)Dicer-1缺失的蟲(chóng)體添加miR-2類似物可保證幼蟲(chóng)至成蟲(chóng)的正常變態(tài),說(shuō)明miR-2通過(guò)降解Kr-h1的mRNA參與JH信號(hào)通路而調(diào)控德國(guó)小蠊的變態(tài)發(fā)育。近期,Song等[72]在飛蝗中的研究發(fā)現(xiàn)let-7和miR-278可通過(guò)與Kr-h1的CDS區(qū)域結(jié)合而降低Kr-h1的表達(dá),導(dǎo)致飛蝗若蟲(chóng)提前變態(tài)以及成蟲(chóng)卵巢的發(fā)育和卵母細(xì)胞的成熟受阻。miRNA除了通過(guò)作用激素信號(hào)通路分子調(diào)控昆蟲(chóng)變態(tài)發(fā)育,最新家蠶中的研究發(fā)現(xiàn)miR-14可通過(guò)同時(shí)靶向20E上游合成途徑中的相關(guān)重要分子,快速降低蛻皮后蟲(chóng)體20E的滴度,實(shí)現(xiàn)對(duì)家蠶蛻皮發(fā)育的調(diào)控[73]。
目前有關(guān)miRNA調(diào)節(jié)昆蟲(chóng)生殖的報(bào)道還比較少,研究成果主要是通過(guò)RNA干擾Dicer1、Ago1等與miRNA生物合成及功能執(zhí)行有關(guān)的基因,以及利用高通量測(cè)序鑒定與生殖相關(guān)的miRNA,然后通過(guò)預(yù)測(cè)其靶基因進(jìn)而分析miRNA的功能,構(gòu)建miRNA與mRNA的相互作用網(wǎng)絡(luò)。在果蠅中對(duì)Dicer1進(jìn)行缺失突變,阻斷miRNA生物合成途徑,能夠顯著抑制果蠅卵母細(xì)胞的成熟,說(shuō)明miRNA在果蠅卵母細(xì)胞成熟過(guò)程中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用[74]。Ago1在果蠅卵母細(xì)胞及卵泡細(xì)胞中表達(dá)水平較高,Ago1缺陷型和缺失突變個(gè)體的卵小管僅含8個(gè)滋養(yǎng)細(xì)胞而沒(méi)有卵母細(xì)胞,這與Dicer1突變體的表型相似,表明Ago1以及依賴于Ago1的miRNA是果蠅卵母細(xì)胞形成所必需的[75]。果蠅中dFmr1蛋白能抑制卵巢中GSCs的分化從而維持其干細(xì)胞特性,bantam能夠與dFmr1蛋白相互作用抑制GSCs分化,這對(duì)卵巢中GSCs的維持起著重要的作用[76]。近年來(lái),對(duì)其他昆蟲(chóng)的研究也表明miRNA在昆蟲(chóng)生殖過(guò)程中發(fā)揮重要作用。埃及伊蚊Aedes aegypti中的研究發(fā)現(xiàn),在脂肪體的離體培養(yǎng)基中同時(shí)添加20E和氨基酸能促進(jìn)miR-275的表達(dá),而單獨(dú)使用20E或氨基酸并不能達(dá)到類似的效果。利用miRNA抑制劑干擾miR-275的表達(dá),可導(dǎo)致蚊子出現(xiàn)對(duì)血液的消化障礙,進(jìn)而影響卵的成熟[77]。同樣,伊蚊中特異性的miRNA-1890可通過(guò)作用于JH調(diào)控的絲氨酸蛋白酶JHA15而調(diào)控卵巢發(fā)育和卵黃沉積[78]。與miRNA在昆蟲(chóng)變態(tài)發(fā)育中的研究相比,昆蟲(chóng)生殖階段miRNA的功能研究仍處于起步階段。目前依然是以模式昆蟲(chóng)果蠅為主,在非模式昆蟲(chóng)中也是以miRNA的大規(guī)模測(cè)序、生物信息學(xué)分析和靶基因預(yù)測(cè)為主。這表明對(duì)昆蟲(chóng)生殖相關(guān)的miRNA研究有待進(jìn)一步的深入,包括研究昆蟲(chóng)種類的廣度,miRNA靶基因的鑒定,miRNA功能的研究,miRNA的調(diào)控機(jī)制等。
有關(guān)昆蟲(chóng)miRNA的研究受到了越來(lái)越多的重視,在不同種類昆蟲(chóng)中發(fā)現(xiàn)了一系列的miRNA。從miRNA的生物合成,miRNA對(duì)靶基因的調(diào)控機(jī)制,miRNA及其靶基因預(yù)測(cè)以及miRNA在昆蟲(chóng)變態(tài)發(fā)育和生殖過(guò)程中的作用等方面的研究進(jìn)行綜述。目前,miRbase數(shù)據(jù)庫(kù)收錄了來(lái)自不同物種的28 645條miRNA[79],與其他物種相比,昆蟲(chóng)miRNA的報(bào)道還比較少,已闡明功能的昆蟲(chóng)miRNA更少。此外,有關(guān)昆蟲(chóng)miRNA的研究目前主要集中于少數(shù)幾個(gè)昆蟲(chóng),如果蠅、家蠶、埃及伊蚊、德國(guó)小蠊、飛蝗等,這可能是因?yàn)樵S多非模式昆蟲(chóng)缺乏基因組信息,遺傳學(xué)手段受限,以及miRNA自身功能的特點(diǎn)與研究的技術(shù)局限等原因。相信隨著昆蟲(chóng)miRNA測(cè)序技術(shù)的發(fā)展和昆蟲(chóng)基因組信息的不斷豐富,更多的miRNA將會(huì)被鑒定,miRNA在昆蟲(chóng)發(fā)育過(guò)程中的作用也將被進(jìn)一步揭示。近幾年,研究人員已通過(guò)構(gòu)建miRNA轉(zhuǎn)基因動(dòng)物來(lái)研究相關(guān)基因的功能,取得了一些重要的進(jìn)展[80-81]。有許多研究表明昆蟲(chóng)miRNA的序列結(jié)構(gòu)保守性較強(qiáng)。如bantam,在果蠅的翼盤(pán)和眼部發(fā)育中具有促進(jìn)細(xì)胞增殖的作用[82],后來(lái)在許多其他昆蟲(chóng)中也被發(fā)現(xiàn),它的成熟序列在不同昆蟲(chóng)中的同源性高達(dá)90%,僅僅會(huì)在第10~12位核苷酸會(huì)產(chǎn)生差異。因此許多昆蟲(chóng)中發(fā)現(xiàn)的高度特異性miRNA可以作為重要的靶標(biāo),一方面可為農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)的防治和病毒攜帶媒介昆蟲(chóng)的預(yù)防提供全新的策略;另一方面,也為益蟲(chóng)抗逆新品種提供有益的參考。此外,昆蟲(chóng)中保守家族miRNA功能的研究將為哺乳動(dòng)物及人類相關(guān)miRNA功能的研究提供重要的依據(jù),對(duì)人類疾病有關(guān)miRNA方面研究有著十分重要的作用。所以說(shuō)miRNA有著十分光明的前景。希望可以為之后的昆蟲(chóng)miRNA的研究提供借鑒和參考。