MicroRNAs (miRNAs) are ~22 nucleotide noncoding RNAs that are involved in virtually all aspects of cellular process as their deregulations are associated with many pathological conditions. Mature miRNAs (mMIRs) are generated through a series of tightly-regulated nuclear and cytoplasmic processing events of the transcribed primary, precursor and mMIRs. Effective manipulations of miRNA expression enable us to gain insights into miRNA functions and to explore potential therapeutic applications. Currently, overexpression of miRNAs is achieved by using chemically-synthesized miRNA mimics, or shRNA-like stem-loop vectors to express primary or precursor miRNAs, which are limited by low transfection efficacy or rate-limiting miRNA processing. To overcome rate-limiting miRNA processing, we developed a novel strategy to express mMIRs which are driven by converging U6/H1 dual promoters. As a proof-of-concept study, we constructed mMIR expression vectors for hsa-miR-223 and hsa-Let-7a-1, and demonstrated that the expressed mMIRs effectively silenced target gene expression, specifically suppressed miRNA reporter activity, and significantly affected cell proliferation, similar to respective primary and precursor miRNAs. Furthermore, these mMIR expression vectors can be easily converted into retroviral and adenoviral vectors. Collectively, our simplified mMIR expression system should be a valuable tool to study miRNA functions and/or to deliver miRNA-based therapeutics.

中文翻译：

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用于在哺乳动物细胞中有效表达和递送功能性成熟 microRNA 的简化系统。

微小 RNA (miRNA) 是约 22 个核苷酸的非编码 RNA，几乎涉及细胞过程的所有方面，因为它们的失调与许多病理状况有关。成熟的 miRNAs (mMIRs) 是通过转录的初级、前体和 mMIRs 的一系列严格调节的核和细胞质加工事件产生的。对 miRNA 表达的有效操作使我们能够深入了解 miRNA 功能并探索潜在的治疗应用。目前，miRNA 的过表达是通过使用化学合成的 miRNA 模拟物或类似 shRNA 的茎环载体来表达初级或前体 miRNA 来实现的，这受到低转染效率或限速 miRNA 加工的限制。为了克服限速的 miRNA 加工，我们开发了一种新的策略来表达由会聚的 U6/H1 双启动子驱动的 mMIR。作为概念验证研究，我们构建了 hsa-miR-223 和 hsa-Let-7a-1 的 mMIR 表达载体，并证明表达的 mMIR 有效地沉默靶基因表达，特异性抑制 miRNA 报告基因活性，并显着影响细胞增殖，类似于各自的初级和前体 miRNA。此外，这些 mMIR 表达载体可以很容易地转化为逆转录病毒和腺病毒载体。总的来说，我们简化的 mMIR 表达系统应该是研究 miRNA 功能和/或提供基于 miRNA 的疗法的有价值的工具。并证明了表达的 mMIR 有效地沉默了靶基因的表达，特异性地抑制了 miRNA 报告基因的活性，并显着影响了细胞增殖，类似于各自的初级和前体 miRNA。此外，这些 mMIR 表达载体可以很容易地转化为逆转录病毒和腺病毒载体。总的来说，我们简化的 mMIR 表达系统应该是研究 miRNA 功能和/或提供基于 miRNA 的疗法的有价值的工具。并证明了表达的 mMIR 有效地沉默了靶基因的表达，特异性地抑制了 miRNA 报告基因的活性，并显着影响了细胞增殖，类似于各自的初级和前体 miRNA。此外，这些 mMIR 表达载体可以很容易地转化为逆转录病毒和腺病毒载体。总的来说，我们简化的 mMIR 表达系统应该是研究 miRNA 功能和/或提供基于 miRNA 的疗法的有价值的工具。