微小RNA靶基因预测及功能分析方法综述

miRNA主要的功能是与靶标miRNA的3′或5′非翻译区甚至CDS区进行不完全不精确的碱基配对,从而抑制信使RNA(miRNA)的翻译或降解miRNA。然而,目前对大多数mi RNA的调节机制及其结合的靶基因知之甚少。基于计算生物学的mi RNA靶基因预测提供了一种有效且经济的分析方法,对目前几个典型的mi RNA靶基因的生物信息学分析方法进行了系统阐述,详细论述了mi RNA靶基因的预测方法和靶基因下游的生物信息学分析,包括mi RNA差异筛选、靶基因预测、靶基因富集分析、mi RNA和靶基因相互作用网络的构建、mi RNA与通路的网络构建等,系统论述了mi RNA差异表达的分析方法和步骤,为实验验证结果提供了可靠的参考方法,为开展mi RNA的功能分析和实验研究提供借鉴。     

非编码RNA作为ceRNA在人癌症中的功能及机制

非编码RNA(non-coding RNA, ncRNA),即无编码蛋白质潜力的RNA,包括短非编码RNA,例如微RNA(microRNA, miRNA),长非编码RNA(long coding RNA, lncRNA)和环状RNA(circular RNA, circRNA)等,已被证明可以在RNA水平上调节细胞中多种生理及病理过程。miRNA是约18～22个核苷酸大小的内源性非编码RNA分子,可以通过MRE与靶基因的3′非翻译区(untranslated region,UTR)中的互补序列结合,抑制蛋白质编码基因的表达,并导致mRNA转录物的更新、转换或降解。2011年,Salmena等提出,非编码RNA与具有编码蛋白质能力的RNA(mRNA)之间存在一种被称为竞争性内源RNA(competing endogenous RNA, ceRNA)的相互作用机制假说,即含有miRNA反应元件(MRE)的ncRNA通过与miRNA结合,解除miRNA对靶基因的抑制作用。这一假说对基因表达调控的传统认知进行了补充,在RNA水平上将多种ncRNA的作用补充到经典的miRNA调控mRNA翻译的过程,将其延伸为ceRNA-miRNA-mRNA的网络调控模式。近年来研究发现,ceRNA机制广泛存在于胃癌、结肠癌和膀胱癌等各类癌症中,并且在肿瘤的基因调控及肿瘤细胞的增殖、侵袭、转移、凋亡、细胞周期等生物过程中发挥作用。本文将介绍ceRNA及其网络的机制与分子基础,并且结合两类非编码RNA——lncRNA及circRNA作为ceRNA分别在人类不同癌症类型中的近期研究进展作一综述,讨论该机制在肿瘤中的角色及作用,以期拓宽对肿瘤发生发展机制的视野,为癌症治疗提供新思路。     

微RNA调节肺癌转移的分子机制

微RNA(microRNA,miRNA)是一类长约22 nt的非编码小分子RNA,在转录后水平上通过基因沉默调节靶基因的活性。近年来,miRNA与肿瘤转移关系的研究成为探讨肿瘤转移调控机制的热点。越来越多的研究提示miRNA在肿瘤转移过程中发挥着重要作用。肺癌转移是影响肺癌预后的关键,是一种复杂的多因素、多步骤、多基因参与调控的过程。研究miRNA对肺癌转移的作用有助于我们找到阻断肺癌转移的靶点。本文就miRNA和肺癌转移关系的研究进展作一综述。     

微小RNA在心肌重塑中的作用

微小RNA (microRNA, miRNA)是一类含有约22个核苷酸的内源性非编码RNA, 通过与靶mRNA的3′非翻译区(3′ UTR)互补配对, 抑制翻译或促进靶mRNA的降解介导转录后基因调控,涉及多种生物学过程.目前研究表明,miRNA参与了心脏的发育、病理性心肌肥大等过程,表明miRNA可作为新的治疗心肌肥大的靶向分子.本文就新近有关miRNA在心肌重塑中的研究进展予以综述.     

多发性骨髓瘤相关microRNA的研究进展

microRNA(miRNA)是一种内源性非编码的单链小分子RNA,长度约19~24个核苷酸,通过靶向结合mRNA的3′非翻译区域(3′UTR)区域,抑制翻译或者降解靶标mRNA而调节基因的表达.miRNA参与一些重要的生理、病理学过程,包括细胞增殖、分化、生长和凋亡等.大量研究发现,miRNA与多发性骨髓瘤(multiplemyeloma,MM)的发生、发展及诊断治疗等有着密切关系.深入探讨MM相关miRNA的调节机制和功能等,可为MM发病机制的研究及诊治提供新的思路.     

微小RNA与免疫调节

微小RNA(miRNA)是一类22核苷酸的高度保守的小分子非编码RNA,主要通过与靶mRNA的3′非编码区碱基互补配对结合而引起靶RNA降解或翻译抑制.越来越多的研究显示,miRNA在免疫反应中具有新型调节作用,包括调节免疫细胞的发育和分化、B细胞抗体的产生、炎性介质的释放、细胞信号转导等.miRNA在维持机体免疫系统...     

microRNA多态性与肿瘤发生和药物反应相关

microRNA(miRNA)是进化保守的、非编码单链小RNA,长度约为18-25个核苷酸.作为基因表达的微观管理者,miRNA通过结合在mRNA的3′-UTR抑制翻译过程或使其降解.miRNA多态性是指一类能够干扰miRNA功能的新多态性或单核苷酸的多态性.这种多态性不仅出现在pri-miRNA、pre-miRNA和成熟的miRNA序列中;也可以出现在靶基因3′-UTR;还可以呈现在miRNA基因表观遗传学的改变.miRNA多态性可能导致疾病的产生,也可以判断临床用药疗效及预后监测.目前miRNA多态性正在作为疾病（尤其是肿瘤）生物学研究的强有力工具,而且已应用于疾病的诊断和预后.     

MicroRNA调控猪骨骼肌发育的研究进展

骨骼肌的生长发育是影响猪肉产量和品质的重要因素,其受遗传和营养等众多因素的精细调控。MicroRNA (miRNA)是一种长度约为22 nt的非编码RNA,通过与靶基因的mRNA 3′UTR序列结合,调控其转录后的表达发挥作用。近年来,大量的研究表明miRNA参与机体的生长发育、生殖、疾病等多种生命过程。本文对miRNA在猪骨骼肌发育调控中的作用进行了综述,以期为猪的遗传改良提供参考和借鉴。     

PLOD3基因3′调控区的人类特异突变改变miR-124a对PLOD3的调控

microRNAs(miRNAs)是一类在转录后水平调控基因表达的不编码蛋白质的小RNA(长度20—24个碱基)。其中,miR-124a是一个在哺乳动物中枢神经系统高度表达的miRNA,在神经前体细胞向神经元分化的过程中起着举足轻重的作用。由于miRNAs特异性地识别靶基因的3′端调控区(3′UTR)的靶序列,因此,在人类起源过程中基因3′UTR的单核苷酸序列变异有可能导致miRNA调控的改变。通过靶基因预测和3′UTR区在哺乳动物代表物种间的同源序列比较,我们发现miR-124a的靶基因中有一个基因(PLOD3)3′UTR的靶位点中存在人类特异突变位点。利用体外报告基因系统,发现PLOD3基因3′UTR靶位点中所含的一个人类特异的突变导致miR-124a对PLOD3的调控效率降低。研究表明,miRNAs靶基因3′UTR的序列变异具有功能效应,它有可能是人类中枢神经系统在起源和演化中发挥关键作用的重要遗传机制之一。     

MicroRNA与细胞信号转导通路研究进展

成熟的microRNA(miRNA)是一种长约22 nt的非编码RNA,通过与靶基因的3′非翻译区(3′UTR)结合来调控靶基因的表达。直至目前,在不同物种中发现的miRNA达6 397个。miRNA的发现为基因表达调控研究打开了新的窗口。目前研究者不仅证实miRNA在生物体生长、发育和疾病发生等过程中发挥着重要的作用,而且开始进一步探寻其发挥作用的分子机理。综述了miRNA与细胞信号转导途径之间的关系,从而有助于从基因水平上理解疾病的发生机制,为疾病的诊断、治疗提供依据。     

RNA干扰体内导入技术研究进展

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种发展迅速并具有广阔应用前景的基因控制技术,它能特异性地沉默内源或外源性靶基因,已成为基因治疗的有效手段。然而,利用RNA干扰技术进行体内基因沉默的主要障碍是如何实现siRNA和miRNA的体内安全高效输送导入。该文结合国内外进展和本课题组在RNA干扰方面的研究成果,对RNA干扰体内导入技术作一综述。     

MicroRNA及其在人和动物上的研究进展

MicroRNA是一种长约22nt的非编码RNA, 通过与靶基因的3′UTR区结合来调控靶基因的表达。目前已证实miRNA在生物体生长、发育和疾病发生等过程中发挥着重要的作用。文章介绍了miRNA的特征、作用机制, 综述了关于miRNA的功能、miRNA基因的鉴定与靶基因预测的最新研究进展。     

染色体上聚集的microRNAs具有更多共同的靶基因

miRNAs是一类-22nt、在转录后调节mRNAs表达的内源性非编码RNA。人类miRNA具有成簇聚集于染色体上的特点。文章系统分析了人基因组簇内miRNA各成员的预测靶基因之间的关系,发现簇内miRNA各成员具有更多共同的靶基因,表明簇内miRNA各成员功能相似。仔细分析簇内miRNA和mRNA的结合位点,发现有两种类型：一种是簇内miRNAs可能竞争性结合同一个靶基因的同一个结合位点：另一种是簇内miRNAs可能协同结合于同一个靶基因的不同结合位点。     

miRNA对水稻生长发育的调控

MicroRNA(miRNA)是一类小的非编码RNA,它们主要在转录后水平对靶mRNA进行切割或抑制mRNA的翻译来调控基因的表达. miRNA通过对靶基因的调控参与植物的生长发育、胁迫应答和代谢过程.在水稻中,已经发现并初步验证了许多与生长发育相关的miRNA,它们对水稻不同器官和形态发育发挥着重要作用.本文综述了水稻miRNA的发生和调控机制、靶基因的预测,重点介绍了miRNA对水稻生长发育和形态建成的研究进展,并对研究过程中存在的问题进行了讨论.为更好地了解miRNA及其靶基因在提高水稻产量和品质方面的作用,进一步解析miRNA在水稻中的调控机制提供参考.     

microRNA:心血管发育及疾病中的重要调控因子

心脏是哺乳动物在胚胎发育时期最早形成的器官,心血管系统的正常发育及功能维持受到精确的调控。近年来,心血管疾病已成为危害人类生命的首要杀手之一,因此,对心血管的发育及疾病发生的机制研究一直是生命科学研究的热点问题。microRNA(miRNA)是一类长约18～25nt的单链非编码小RNA,主要通过结合于靶基因的3'非翻译区抑制靶基因的翻译或导致mRNA降解,从而抑制靶基因的表达。miRNA在许多生物学过程中发挥重要的调控作用,如细胞增殖、分化、凋亡、癌症发生等。最近研究表明,miRNA也参与调控心血管系统的发育和疾病发生过程。在此,该文对miRNA在心血管系统发育和疾病中的作用做一综述。     

番茄中与致病密切相关miRNA的挖掘及特性分析

MicroRNAs(miRNAs)是一类在真核生物体内普遍存在的、长度约22nt的内源性非编码小分子RNA, 它通过与靶mRNA的结合参与多种基因的表达调控。番茄作为一种重要的模式植物, 其miRNA的研究近年来也取得了较大的进展。文章通过搜集已报道的文献和miRBase, 找到番茄中34个miRNA的表达与致病相关, 采用生物信息学方法预测它们的靶基因, 利用Cytoscope软件构建miRNA及其靶基因的调控网络。从中筛选出13个与致病密切相关的miRNA, 根据各miRNA之间关联性的大小及其与致病相关靶基因的多少, 进一步选出miR169、miR482、miR5300、miR6024、miR6026和miR6027, 并对其进行了靶基因功能分析、启动子分析及实时定量PCR验证, 为全面深入研究miRNA的作用机制奠定了基础。     

微RNA与肺癌

微RNA(microRNA,miRNA)是一类长度为21～22nt的非编码RNA分子,其通过转录后基因沉默调控靶基因的活性,在包括肺癌在内的肿瘤发生中起重要作用。随着对miRNA靶基因及miRNA分子行为认识的提高,miRNA很有可能成为癌症治疗新的途径。本文介绍了miRNA的生成,miRNA在肺癌中的作用机理及诊断治疗方面的最新进展。     

植物miRNA抗胁迫机理研究进展

植物microRNA（miRNA）是一类约有21个核苷酸组成的小RNA分子,属于非编码单链RNA家族。miRNA与靶mRNA互补配对结合,以抑制基因表达或切割mRNA的方式,实现基因的负调控。miRNA对植物基因表达、生长发育和抵抗胁迫等有十分重要的影响。综述了植物miRNA特点以及miRNA抗胁迫机理的最新研究进展。     

果蝇MicroRNA研究进展

MicroRNA(miRNA)是一类大小约20~24个碱基的单链小分子非编码RNA,能够通过与靶mRNA特异性的碱基互补配对,引起靶mRNA的降解或者抑制其翻译,从而对基因进行转录后表达调控。miRNA广泛存在于动物、植物、细菌、病毒等多种生物物种中,并参与了发育调控、细胞凋亡、肿瘤发生、病原体感染等多种生物学进程。近年来对果蝇miRNA进行了鉴定与深入研究,miRNA几乎参与了果蝇生命过程中的所有重要环节,本文对果蝇miRNA的结构、作用机制及其生物学功能等研究进展进行了综述。