动植物miRNA略有不同，其miRNA的共同特征包括：长度短(17-25nt)，前体带有可预测的茎环结构，高度保守，高拷贝数，其表达具有组织（和发育阶段）特异性。每个miRNA可以控制多个基因，据估计，miRNA可调控近1/3的人类基因的表达。miRNA通过两种机制发挥作用：完全配对---mRNA被降解（常发生在植物中）；不完全配对---翻译被抑制，但mRNA保持完整（常发生在动物中）。
动植物中miRNA的区别 ：
l 茎环结构
植物的更大、更复杂，预测的折回(fold-back)长度变异(64～303nt)比动物miRNA(60～70nt)明显。
l miRNA长度
植物多为21nt，而动物miRNA长度多为22～23nt，这源于Drosha与DCL1切割性能的差异。
l miRNA末端碱基
植物miRNA5'端优选脲嘧啶U，热力学分析表明：这种末端不稳态是通过RISC来维持的。
l miRNA前体加工
植物miRNA前体由Dicer酶执行两步切割，在细胞核内形成互补双链，出核解旋后发挥功能；而动物miRNA的前体在核内由Drosha仅完成初步切割，产物以茎环结构形式转移到细胞质中，由Dicer完成第二步切割，形成互补双链形式。
l 靶基因的配对方式
植物miRNA与靶mRNA几乎完全互补配对；而大多数动物miRNA与其靶mRNA不是完全互补配对的。
l 靶基因结合位点
植物miRNA可以与靶mRNA的任何区域结合(主要是蛋白编码区)，通过切割靶mRNA或抑制靶mRNA翻译实现对基因表达的调控；动物miRNA主要针对靶mRNA的3'非编码区域(3'UTR)，作用机制为抑制翻译的正常进行。
l 靶基因预测
植物miRNA具有较高的进化保守性，对植物miRNA目标基因的预测要相对简单；动物miRNA由于其结合多样，靶基因的预测比较困难。
miRNA检测技术
microRNA的检测一般是基于核酸杂交和扩增原理，方法主要有Northern印迹，微阵列芯片，原位杂交，实时反转录聚合酶链式反应(qRT-PCR)，滚环扩增和基于共轭聚合物的检测等。
A. Northern blot
自从1977年Alwine报道后，Northern blot在1979年就被纳入分子生物学基本操作方法，到目前为止它仍然是最经典的检测真核生物RNA的实验方法，并且具有同时从大量的RNA样品中获得其含量、大小以及丰度等信息的优势。目前，Northern blot也是检测miRNA的标准方法之一，常被用于评估其它miRNA检测方法的可靠性，但它操作繁琐、低通量、灵敏度不高以及使用放射性标记探针的过程中容易造成放射性污染等，而大大限制了其使用范围。
B. Real-time PCR
Real-time PCR是目前miRNA检测中的主要方法，尤其在少量样本中用于验证的金标准。利用PCR产物的荧光信号与目标产物拷贝数关系，进而实现对起始未知含量的模板定量及定性分析。该方法灵敏度高，即使微量的miRNA也能精确检测出来；操作简单，荧光检测PCR仪可对于整个PCR过程中扩增序列的累积速率绘制动态变化图。
miRNA定量PCR技术原理
１.加尾法polyA
- RNA加尾和引物延伸法，样本用量少（1µg）且不需分离miRNA；
- 采用通用反转录引物，一次反转录产物可用于上百个miRNA检测；
- 检测通量高，可同时检测数十个miRNAs；
- 不同末端成熟miRNA都能被加尾和反转录，保证定量准确性；
- 扩增产物特异性高，通过产物热解离曲线（熔解曲线）判断。
- 不适用于植物miRNA检测。
2.茎环法stemloop
- 高特异性：只对成熟miRNAs 进行定量，而不受其前体干扰；
- 快速简单：整个操作只需两步，不到3个小时，即可获得高质量的数据；
- 灵敏：样品消耗少，仅需1-10ng的total RNA或同等物；
- 超宽的线性范围：可跨越7个数量级；
- 可用于大规模芯片筛选。
3.Taqman探针法
- 特异性强：只检测成熟的microRNA，而不检测其前体及基因组DNA；
- 快速简单：容易操作，3h内就能得出高质量的结果；
- 灵敏度好：对常规样品的检测只需要1~10ng的总RNA；
- 重现性佳：具有很高的准确性和重现性；
- 动力学范围宽：可检测几拷贝到几百万拷贝的人工合成miRNA或几ng到几
- 十ng的总RNA。
- 适用于样本量比较大，检测指标较少项目。
C. miRNA microarray
microarray是实现miRNA表达谱分析和多种miRNA高通量同时检测的技术，主要用于大量样本的初步筛选。2004年，Liu等利用含有245个人类及鼠的特异性寡核苷酸探针的微芯片对miRNA进行大量筛选，发现该方法特异性强、灵敏度高且需样本量少。microarray检测一般是在玻璃片或尼龙膜等固体支持物上固定高密度已知序列的DNA探针,利用杂交原理，使多种目标分子与微阵列杂交，通过检测杂交信号强度及数据处理，获得不同标本中特异 miRNA的表达谱，从而全面比较不同器官或组织或者正常与实验组个体间miRNA水平差异，其中探针标记方法有随机引物反转录标记法，加接头后PCR掺入法或末端直接标记法等，根据不同标记选择相应的检测方法：如同位素检测，荧光标记检测，化学发光检测，纳米粒子标记检测和无标记电化学检测等。
与Northern blot、RT-PCR及直接克隆等传统的检测方法相比，miRNA microarray具有信息量大、特异性强、灵敏度高，稳定性好、经济有效且可靠易行的特点。由于miRNA的高度保守性，因此我们也可以根据已知的miRNA序列设计特异性的探针，利用miRNA microarray对未知基因组信息的植物物种的保守miRNA进行检测和研究。
目前主流miRNA芯片检测平台包括：Affymetrix、Agilent Technologies、Exiqon和Life Technologies。
l Agilent miRNA芯片
安捷伦科技有限公司（Agilent Technologies Inc.）是国际领先的生物芯片制造企业，作为miRNA芯片的后起之秀，Agilent miRNA芯片自上市之初就受到业界广泛关注，其优异的性能指标更是获得科研工作者的广泛认可，国内市场占有率逐年上升。 Agilent利用其先进的芯片生产工艺，开发出基于发夹探针（hairpin）的miRNA检测芯片，能特异性地检测出成熟的miRNA并能很好地区分高度同源的miRNA分子。
Agilent microRNA芯片探针设计图
Agilent microRNA芯片技术特点：
1.唯一能通过特殊的探针设计区分成熟miRNA和miRNA前体的芯片平台；
2.无需分离miRNA，直接用Total RNA进行实验，只需100ng的Total RNA即可用来进行标记实验（不包括质检所消耗的量），避免了分离、富集、放大等过程带来的影响；
3.样品适用范围广：组织、血清、血浆[1]、FFPE[2]、冰冻切片组织、脱落细胞等均可进行实验；
4.高特异性：特殊的专利探针设计能区别一个碱基的差异；
5.高灵敏度：检测丰度跨4个log，最高可达6个log，只要存在6000个拷贝的分子就可以检出；
6.数据来源于Sanger microRNA数据库（miRBase），方便及时更新；
7.人、大鼠、小鼠之外的动物物种，可以方便的通过earray进行个性化定制。
l Affymetrix miRNA 3.0芯片
Affymetrix miRNA芯片在一张芯片上覆盖了多个物种，除了人、大小鼠外，还包括拟南芥、水稻、玉米等重要植物模式生物。
技术特点：
1. 专一性设计：唯一一款能在一个试验中对miRNA前体和成熟miRNA进行有效区分的芯片，每个探针组平均包含9条探针
2. 探针设计覆盖全面：全面覆盖miRNA v17数据库，检测153个物种的miRNA，同时可以检测snoRNA和scaRNA
3. 高灵敏度：miRNA浓度大于1.0amol时，检出率达94%
4. 高重复性：技术重复相关系数达95%
5. 低样品需求量：最低仅需130ng总RNA
6. 检测动态范围为3个log技术特点
7. 程简便：45分钟完成整个实验操作，无需预扩增或纯化步骤
l ABI miRNA检测
ABI Taqman microRNA检测产品基于real-time PCR原理(Taqman探针法)，在384孔板上能对Sanger数据库中人、小鼠或大鼠所有的microRNA进行精确定量。
产品特点
高特异性：可以只针对成熟miRNA进行定量，有效区分成熟miRNA分子和前体分子以及其它成熟microRNA的同源分子；
高灵敏度：样品消耗量少，仅需700ng total RNA；
快速、简便：整个操作只需两步，五小时内即可获得高质量的数据；
超宽的线性范围：可跨越7个数量级。
l Exiqon microRNA PCR芯片
miRCURY LNA™ microRNA PCR芯片检测平台，基于LNA™专利技术，采用独特的Universal RT反应，实现对microRNA的准确定量检测，即使在总RNA含量较低的样本，如FFPE和血清/血浆中，也可以获得高质量的microRNA检测结果，适用于临床样本的筛查。
芯片特点：
• 高灵敏度，基于LNA专利技术的捕获探针，可以检测普通DNA作为捕获探针的芯片不能检出的微量microRNA
• 高特异性，能区分单碱基差异的microRNA
• Tm值均一化（72℃），所有microRNA杂交温度一致，保证对所有靶点具有相同的亲和活性
• 杂交温度高（60℃），有效避免非特异性杂交信号
• 统一标记方法，无序列偏好，标记效率高，无需富集 microRNA
• 节省样品用量，标记最低仅需要1～ug2总RNA
• 实验结果准确，一步法标记探针，无需纯化，减少信号失真
D. Deep Sequencing
上述的Real-timeb PCR和miRNA芯片技术仅局限于研究那些序列信息或二级茎环结构信息已知的miRNA并且要关注miRNA的表达与定量。而northen blot其存在操作繁琐、低通量、灵敏度不高等缺点，因此都无法快速大量的寻找和发现新的miRNA分子。基于Illumina高通量测序平台的miRNA测序技术突破了目前研究技术手段上的局限性，使研究人员能够直接对样本中miRNA分子进行高通量测序，进行新的发现和鉴定，并提供了更加灵活和深入的研究分析方法，这是传统的研究方法所无法比拟的，极大的加快了新的miRNA的发现速度。
E. 原味杂交ISH
miRNA的原位杂交是用比色或荧光试剂等标记的核酸探针（如LNA修饰探针）与细胞或组织中的miRNA进行杂交，通过显色或荧光成像检测miRNA表达，可直观地展现特定miRNA的时空表达模式，但因为miRNA序列短，传统的miRNA表达的原位杂交技术需进一步改进，以提高杂交亲合性，避免在杂交及随后的洗脱过程中丢失。
F. 其他技术
恒温滚环扩增（rolling cycle amplification，RCA）：该技术模拟了生物环形分子滚环式复制方式，以寡聚核苷酸为引物，以单链环状DNA为模板，在具有替代功能的DNA聚合酶作用下，延伸一个循环至起始延伸处，替换旧的DNA链而进行下一轮扩增，如此循环实现的连续 扩增。RCA优点是不需要热循环，扩增在恒温条件下即能完成；环形DNA探针成环所用的连接酶反应对于单碱基的错配具有很高的特异性。但miRNA序列短，探针设计及成环困难，特异性较差，RCA结束仍然需要其他手段检测。
基于共轭聚合物的miRNA检测：阳离子共轭聚合物( CCP) 具有长链的共轭分子结构，可与核酸分子通过强静电力结合，在核酸均相分析中表现出较大优越性，一般用于核酸检测的CCP长度大约相当于20bp核酸长度，适合ｍｉＲＮＡ检测。基于ＣＣＰ的检测方法，实现了均相溶液中简便快速的分析，但由于缺乏有效的放大步骤，检测灵敏度较低。
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