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。     

人类miRNA上游转录因子及下游靶基因的基因本体分析

目的研究人类miRNA转录因子及靶基因之间的相关关系。方法利用生物信息学方法预测miR-NA的上游转录因子和下游靶基因,并对预测结果做基因本体分析,得到参与各生物学过程及分子功能的比例,用统计学软件PASW做相关性分析。结果人类382个miRNA参与应激、代谢、发育等10个生物学过程和行使转录调控、翻译调控、催化活性等12个分子功能,miRNA上游转录因子之间、下游靶基因之间以及上下游之间存在着广泛的正负相关关系。结论基因在参与生物学过程及行使分子功能的过程中,通过miRNA实现协同作用或隔离效应。     

降解组测序技术在植物miRNA研究中的应用

目前, 利用芯片技术和miRNA测序可快速、准确地检测到物种中所含有的miRNA。随着越来越多的miRNA被发现, miRNA靶基因的确定已成为研究miRNA生物学功能的关键。传统的miRNA靶基因的寻找主要依赖生物信息学预测、AGO蛋白免疫共沉淀和荧光素酶法等。随着高通量测序技术的持续革新, 出现了一种新的miRNA靶基因的检测方法, 即降解组测序(degradome sequencing)法, 该方法拥有高通量测序技术、生物信息学分析和RACE验证三者的优势, 并已成功应用于拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)和小立碗藓(Physcomitrella patens)等模式植物miRNA靶基因的检测。基于已发表的相关文献和联川生物降解组测序平台, 该文对降解组测序技术应用于植物miRNA靶基因的研究进展及其实验原理进行了综述, 同时对运用该技术可进行的更深入研究进行了讨论。     

动物 microRNA 靶基因的筛选与鉴定研究进展

miRNA（microRNA）是一类在生物体内广泛存在的长度约22nt的小分子非编码RNA,其在转录后水平调控靶基因的表达,在生物体生长发育过程中起重要的调控作用。近年来,miRNA的功能研究越来越受到人们的重视,而miRNA功能研究的关键在于其调控靶基因的确定。miRNA主要作用于靶基因mRNA的3’UTR区的结合位点．但由于miRNA和靶基因的作用位点并不完全匹配,没有明显的规律可寻,导致应用传统方法鉴定靶基因十分困难。近年来,人们开发了各种特异的、灵敏度高的高通量miRNA靶基因筛选与鉴定方法,极大地促进了miRNA的功能研究。     

MicroRNA靶基因的高通量鉴定方法

MicroRNAs（miRNAs）是一类内源性非编码小RNA,可在转录后水平调节基因的表达, 在细胞生长、发育、疾病发生等过程中发挥着重要作用. 明确miRNAs所调控的靶基因对阐明miRNAs的功能及在各种生命过程和疾病发生机制的角色非常关键.目前,鉴定miRNAs的靶基因的方法主要计算机预测方法和生物学实验方法.前者对miRNA靶基因的寻找作出巨大贡献,但常存在很多假阳性,必须通过生物学实验方法加以验证.后者涉及单靶基因鉴定技术和高通量多靶基因鉴定技术,高通量技术又包括基因芯片分析技术、蛋白质组学分析技术、RNA连接酶介导的cDNA末端扩增技术和生物化学法等.本文主要对这些高通量技术的应用、优劣进行归纳,并对其改进方向予以讨论.     

microRNA靶基因预测算法研究概况及发展趋势

microRNA（miRNA）是一类约22个核苷酸（nt）长的非编码小分子RNA,广泛存在于动植物细胞中,通过和靶基因的不精确互补配对而裂解mRNA或抑制翻译的起始。准确地预测miRNA靶基因和正确地认识miRNA及其靶基因的作用机理已成为当前研究的热点。作者试图对目前常用的10余个高等生物miRNA靶基因预测软件的实现原理、适用对象及各算法的创新之处等加以综述,以便为进行靶基因预测算法设计人员提供参考,对生物学实验验证提供更好的理论指导。     

芸苔属（Brassica）植物中microRNAs的生物信息学预测与分析

MicroRNA (miRNA) 是一类调控基因转录后表达的非编码的小分子RNA．它在生物的发育、细胞增殖、凋亡以及胁迫响应等生物过程中发挥着重要的调控作用．目前,分离和鉴定miRNA的方法主要包括实验方法（遗传筛选、直接克隆）和生物信息学方法．MiRNA存在表达丰度低,表达组织特异性,以及受特殊诱导等问题,用传统的实验法常难发现和鉴定miRNA．通过生物信息学方法在已有的各种基因库中寻找未知miRNA,大大提高了人们发现miRNA及其靶基因的效率．芸苔属（Brassica）的成员包括油菜、芜青、甘蓝等,是世界各国主要油料和食用作物．目前,油菜的miRNA的分离和鉴定工作已有文献报道,而其它的尚属空白．本文将拟南芥、水稻等植物已知的miRNA分别与芜青、甘蓝、野芥菜、黑芥菜、埃塞俄比亚芥的GSS和EST数据库进行比对搜索,采用一系列标准进行筛选,最后分别在芜青和甘蓝中预测到67个和95个miRNA．再把这些预测得到的miRNA分别与芜青和甘蓝的mRNA数据库进行比对搜索,分别找到120个和111个靶基因,除去未知功能及功能不详的,各有62个和48个靶基因．分析结果表明,上述大多数靶基因编码的产物为转录因子及重要代谢酶类,涉及植物的生长发育调控,信号转导及胁迫响应等方面．     

家族性高胆固醇血症HDL-miRNAs调节血单核细胞功能机制

本研究通过生物信息学方法分析家族性高胆固醇血症患者外周血单核细胞差异表达基因、HDL载体差异表达miRNA及其生物学功能,研究差异HDL-miRNA与单核细胞差异基因的相关性,探讨HDL-miRNA调控外周血单核细胞功能机制,寻找动脉粥样硬化防治新靶点。运用R语言分析GEO数据库共享平台家族性高胆固醇血症外周血单核细胞基因及HDL-miRNA探针芯片得到差异基因及差异miRNA,利用miRwalk2. 0预测miRNA靶基因,并利用STRING进行蛋白互作分析,构建差异miRNA与差异基因之间的调控网络。运用GO及KEGG分析研究基因功能。利用GEO数据(GSE6054)筛选出834个差异表达基因,利用GEO数据(GSE25108)筛选出HDL上差异miRNA28个。交叉匹配得到由19个差异miRNA和56个差异基因组配对的74对miRNA-靶基因。GO富集分析56个差异基因主要富集于肾上腺素受体信号等分子功能。KEGG分析56个差异基因主要富集于造血谱系通路上。家族性高胆固醇血症差异HDL-miRNA与外周血单核细胞差异mRNA具有相关性,HDL-miRNA有通过调控血单核细胞功能的可能性,可能参与高胆固醇血症导致动脉粥样硬化过程。     

植物microRNA与逆境响应研究进展

MieroRNA(miRNA)是一类在生物体内普遍存在的非编码、长度约16～29 nt的小分子RNA,由内源基因编码,于转录后水平通过介导靶mRNA降解或翻译抑制调控基因表达,是真核细胞基因表达的重要调控因子.随着生物信息学与研究技术的发展,越来越多的植物miRNA得到预测和验证.逆境胁迫下,植物体诱导或下调相关miRNA表达,参与植物逆境生理调节与适应.文章综述了植物miRNA生物合成、与靶基因的作用方式,生物功能以及逆境胁迫响应miRNA,概要介绍了目前常用的miRNA研究方法.     

果蝇miRNA的结构与功能及研究策略

miRNA是一类在动植物基因组中广泛存在的小分子非编码RNA, 作为真核细胞转录后水平上基因表达的关键调控者, 它通过与靶基因mRNA的特定位点结合, 抑制mRNA的翻译或诱导mRNA的降解, 从而介导生物体的许多重要生理活动。本文简要总结了模式昆虫黑腹果蝇Drosophila melanogaster miRNA的鉴定情况, 综述了miRNA的结构特征、生物合成途径和作用机制。miRNA可能同时调节成百上千个靶标, 其生物功能主要体现为: 调节细胞分化与凋亡, 调节器官和神经系统的发育, 控制肌肉分化, 保持能量动态平衡, 调节昆虫变态或综合调节作用。miRNA具有“低丰度、短序列、难富集”的特点, miRNA基因的获得和功能鉴定研究的基本策略是实验生物学和生物信息学方法的有机结合。鉴定新miRNA及其靶标, 深入研究其生物功能和基因进化等可能成为今后一段时间昆虫miRNA研究的重要内容。     

miRNA研究方法进展

miRNA（microRNA）是一类长约22个核苷酸的小分子非编码RNA。miRNA可以通过与靶基因mRNA的特定位点结合,抑制该蛋白的合成或诱导该mRNA的降解,从而参与基因的表达调控。miRNA在各种生物中普遍存在,近年来利用直接克隆和生物信息学方法已从动物、植物、培养细胞和病毒中克隆及预测了数百种miRNA,并通过正反向遗传学技术、碱基互补靶标基因鉴定技术等,确定了少数miRNA基因的生理功能：然而在不同生物中仍有大量的miRNA基因尚未鉴定,它们的靶标及功能也有待进一步探索。由于miRNA序列短小,而且与靶标互作机理所知甚少,因此研究难度较大。本文总结了miRNA基因鉴定、功能鉴定等所采用的研究方法和策略,试图为miRNA研究提供一些思路和启发。     

植物MicroRNA

MicroRNA (miRNA)是一类长度约为22个核苷酸的内源单链非编码RNA,在结构上相当保守,因而可以借助生物信息学方法进行预测. 从2002年证实miRNA在植物中的存在以来,关于植物miRNA的研究进展异常迅速,短短几年内就已发现200多种. 植物miRNA主要通过切割靶mRNA,或抑制靶mRNA翻译,来调控植物个体生长发育并影响其生理过程,是一种新的基因调控方式. 本文将就植物miRNA的形成、特征、作用机制、生物功能及其与siRNA的关系进行综述.     

病毒microRNA研究进展

microRNA(miRNA)是一类存在于多细胞生物中长约21-24nt的非编码RNA分子,它们与靶mRNA分子互补结合抑制蛋白翻译或导致mRNA降解,从而调控靶基因表达。miRNA已被证实在多种代谢途径中发挥重要作用,调节包括细胞分化和分裂、细胞凋亡及癌症发生在内的多个细胞过程。利用生物信息学以及分子克隆的方法在线虫、哺乳动物以及植物中已发现超过4000条miRNA。最近在病毒中也发现有miRNA基因存在,通过对病毒miRNA靶基因的预测,推测其在病毒复制过程中发挥重要的调控作用。目前病毒编码的miRNA分子的特点、转录机制、功能、进化保守性以及病毒与宿主miRNA的关系都已有一定的了解。对于病毒相关miRNA研究的深入,必将对认识病毒-宿主相互作用以及相关疾病的治疗带来新的启示。     

miRNA靶基因的筛选方法及其相关网络资源北大核心CSCD

微小RNA(microRNA,miRNA)是一类广泛存在于动植物中,大小约22 nt的单链非编码小分子RNA.它通过与靶mRNA 3'末端非翻译区(untranslational region,UTR)结合,使mRNA降解或翻译抑制.大量的研究结果表明,miRNA在动植物的生长发育、细胞分化、细胞增殖与凋亡、肿瘤发生等诸多环节发挥着重要的调节作用.目前,miRNA靶基因的筛选方法主要有生物信息学筛选和实验方法两大类,且在互联网上拥有大量相关的网络共享资源.本文通过对现有miRNA靶基因的筛选方法及其相关网络资源进行整理与比较分析,以有效指导并辅助miRNA领域的研究.     

miRNA靶基因的筛选方法及其相关网络资源

微小RNA（microRNA,miRNA）是一类广泛存在于动植物中,大小约22 nt的单链非编码小分子RNA.它通过与靶mRNA 3′末端非翻译区（untranslational region, UTR）结合,使mRNA降解或翻译抑制.大量的研究结果表明,miRNA在动植物的生长发育、细胞分化、细胞增殖与凋亡、肿瘤发生等诸多环节发挥着重要的调节作用.目前,miRNA靶基因的筛选方法主要有生物信息学筛选和实验方法两大类,且在互联网上拥有大量相关的网络共享资源.本文通过对现有miRNA靶基因的筛选方法及其相关网络资源进行整理与比较分析,以有效指导并辅助miRNA领域的研究.     

基于EST和GSS序列的玉米未知微RNA的数据挖掘

miRNAs通过与靶基因互补位点配对结合,在转录后水平负性调控靶基因的表达.根据miRNA进化上的保守性,以拟南芥、水稻等已知的植物miRNAs为探针,与相关数据库中玉米表达序列标签(EST)和基因组序列(GSS)中的非编码序列比对,采用一系列的标准进行筛选,最后预测得到24个玉米miRNA前体,通过靶基因的预测共得到61个靶基因.通过生物信息学方法大大提高了人们发现miRNAs及其靶基因的效率,补充了玉米miRNA数据库的不足.     

HeLa细胞中miRNA-214靶基因Mek3的确定

目的探索miRNA-214在HeLa细胞中的与其靶基因Mek3相互作用。方法通过miRNA靶基因预测网站寻找可能与miRNA-214相互作用的靶基因,合成miRNA-214和对照序列,将miRNA-214、对照序列、Mek3的3’非翻译区（3’UTR）以及突变的Mek3 3’UTR分别克隆到表达载体上,转染HeLa细胞,转染48h后提取蛋白,检测绿色荧光蛋白的表达水平;HeLa细胞转染miRNA-214后,Trizol抽提RNA,通过荧光定量PCR检测Mek3mRNA的表达水平;Western印迹检Mek3的蛋白表达水平。经过以上实验从mRNA和蛋白水平上验证了在HeLa细胞中miRNA-214对靶基因Mek3的作用效应。结果生物信息学方法显示miRNA-214和Mek3存在可能的结合位点。经过实验验证了miRNA-214可以下调Mek3的mRNA和蛋白水平。结论miRNA-214可以负调节靶基因Mek3的表达。     

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。     

MicroRNAs与肿瘤

microRNA(miRNA)是一类对基因具有调控功能的内源性非编码小分子RNA,通过与靶mRNA完全或不完全互补配对,引起mRNA降解或翻译抑制,从而对基因转录后水平进行调控.目前认为miRNA在多种生物学过程中起着至关重要的作用,包括细胞增殖、分化、凋亡等.研究显示miRNA的表达异常能导致疾病甚至肿瘤的发生,有类似于抑癌基因或癌基因的功能.本文就miRNA在肿瘤发生和诊断方面的研究进展作一综述.     

microRNA与人类疾病关系研究中的生物信息学方法和资源

microRNA(miRNA)是一类基因调控分子,其成熟体长度大约为22个核苷酸,其在转录后水平通过碱基互补配对的方式特异性结合靶mRNA的3端非翻译区来发挥调控功能,造成靶mRNA的翻译抑制或降解。越来越多的研究表明miRNA具有十分重要的分子功能,几乎在所有的生命过程中均扮演着重要角色。因此,和miRNA有关的功能异常就可能和疾病的发生发展有密切关系。生物信息学旨在为解决生命科学问题提供信息学手段,目前已经有多种用于研究miRNA和人类疾病关系的生物信息学方法和网络资源,本文将综述这一主题的现状,并探讨将来的发展趋势。