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。     

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.     

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.     

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.     

MicroRNA靶基因的寻找及鉴定方法研究进展

microRNA（miRNA）的生物学功能是人们非常关注的问题.而miRNA靶基因的确定是研究miRNA生物学功能的关键.目前有关miRNA靶基因的确定主要靠计算机生物信息学软件预测和生物学实验方法.其中生物信息学方法主要根据已证实的miRNA及其靶基因序列之间相互作用的规律性,遵循几个常用原则设计的软件完成,如miRanda,TargetScan和TargetScanS,RNAhybrid,DIANA-microT,PicTar,RNA22及FindTar等.生物学实验方法主要是利用免疫共沉淀寻找与AGO蛋白相互作用的mRNA,或研究受miRNA调控的mRNA水平和蛋白质水平变化来寻找miRNA靶基因.计算机预测方法和生物学实验方法相互补充和完善,使人们能够更加方便地确定miRNA的靶基因,从而进一步研究其生物学功能.本文主要介绍了miRNA靶基因的寻找及鉴定方法的研究进展.     

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。     

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。     

miR133a通过下调Gdnf基因表达抑制输尿管芽的发育

该研究预测并验证了在后肾间充质细胞中mi R133a对输尿管芽发育关键因子Gdnf(glial cell line derived neurotrophic factor)基因表达的调控作用,探讨了其抑制输尿管芽发育的作用。通过生物信息学分析发现,Gdnf m RNA 3′非翻译区(3′untranslated regions,3′UTR)在不同物种间高度保守,并且存在mi R133a等的结合位点。双荧光素酶报告基因实验显示,mi R133a可以结合在Gdnf m RNA 3′UTR上。Real-time PCR和Western blot结果证实,mi R133a显著地抑制Gdnf的m RNA水平和蛋白质水平。解离重聚胚肾离体培养实验结果显示,mi R133a抑制输尿管芽的发育。该研究结果表明,mi R133a通过靶向结合于Gdnf m RNA的3′UTR,下调Gdnf基因的表达,从而抑制输尿管芽的发育。     

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.     

微RNA抑制物:竞争性内源RNA和人工miRNA吸附物

microRNA(miRNA)是一类细胞内源性的小片段非编码RNA家族,通过与靶基因3′非翻译区(3′untranslated region,3′UTR)结合,对基因表达进行转录后水平的负性调控,参与多种生理和病理学过程。对细胞内成熟体miRNA的功能抑制机制之一是抑制物与miRNA互补结合,从而阻止其与靶基因的结合。这类抑制物主要包括细胞内天然存在的竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ce RNA),以及人工合成或载体表达的外源性miRNA吸附物。本文分别对这两种机制的作用方式进行综述,并对二者的相似点和不同点进行总结。     

肿瘤转移相关microRNAs的研究进展

转移是预测肿瘤患者预后的重要因素,并且是肿瘤患者高死亡率的主要原因.上皮间质转化在肿瘤转移及进展过程中发挥着重要作用.最近的研究表明, microRNA(miRNA)在人类恶性肿瘤的发生和发展中起了重要作用. miRNA是长度约22个核苷酸的非编码小分子RNA,其可通过与靶基因的3′UTR互补配对导致靶基因的翻译抑制和mRNA的降解.许多研究表明, miRNA可通过EMT(epithelial-mesenchymal transition)相关和/或非EMT相关机制调控癌症转移的过程.本综述着重阐述了mi RNA在肿瘤中对EMT相关信号通路的调控作用.     

MicroRNA与肺癌发生、诊断及治疗

微小RNA(miRNAs)是一大类小的非编码RNA,它通过与靶mRNA 3′非翻译区部分互补配对来调节特定基因的表达。近来研究表明,miRNA可作为癌基因或抑癌基因在肺癌发生发展过程中起重要作用。比较癌组织和非癌组织中miRNA表达谱的差异可筛选出部分miRNA分子作为肺癌诊断和预后判断的潜在生物标记。调节具有致癌或抑癌功能的miRNA表达可能成为肺癌治疗新方法,而结合传统放化疗及其敏感性miRNA标志也为肺癌治疗研究提供了新的策略。该文对miRNA在肺癌发生与发展、基因诊断和治疗中的作用做一综述。     

microRNAs:心血管疾病重要的调控因子

微RNA（microRNA,miRNA）是一类内源性19—25个核苷酸大小的非编码RNA分子,在进化中具有高度保守性,并且能够通过碱基匹配原则识别靶基因3’非翻译区的靶位点,从而抑制编码蛋白靶基因的翻译或（和）降解靶基因。目前的研究表明,miRNA在生物体发育、心血管疾病以及肿瘤发生等过程中起重要作用。本文对miRNA在心血管系统生理病理中的作用做一综述。     

唇腭裂患儿下调表达的miRNA相关研究

目的:唇腭裂是口腔颌面部最常见的先天性畸形,危害严重。mi RNA在细胞分化,生物发育及疾病发生发展过程中发挥巨大作用,越来越多的受到科研人员的关注。本课题对唇腭裂患儿下调表达的mi RNA与唇腭裂相关性进行验证研究,为mi RNA应用在唇腭裂防治中奠定一定的基础。方法:通过芯片分析方法检测唇腭裂患儿表达下调的mi RNA,利用MIRDB、TARGETSCAN-VERT和RNA22-HSA这三个生物信息学软件对唇腭裂患儿表达下调的mi RNA进行靶基因预测分析,验证候选mi RNA与唇腭裂具有相关性。结果:得出唇腭裂患儿中出现差异表达下调的mi RNA有hsa-mi R-3119,hsa-mi R-3915等73个,其中hsa-mi R-3611对应的靶基因GABRB3和hsa-mi R-764对应的靶基因F13A1有文献报道与唇腭裂具有相关性。结论:hsa-mi R-3611,hsa-mi R-764可能与唇腭裂的发生存在关联。     

microRNA-378 与肿瘤血管生成的研究进展

微小RNA(MicroRNAs,mi RNAs)是真核生物中一类长度约为21到23个核苷酸的非编码小分子单链RNA。mi RNA通过与靶m RNA 3′UTR(3′-untranslated region,3′非编码区)完全或不完全结合,抑制翻译或直接诱导其降解,发挥转录后负调控作用。mi RNA参与机体多种生理和病理过程,且可通过调控其靶标基因参与各种信号通路,影响血管生成。mi R-378属于诸多mi RNAs中的一种。目前已知mi R-378的研究主要集中在肿瘤发生及血管生成、心血管疾病和脑缺血等病理过程,其中与肿瘤发生及血管生成相关研究居多。mi R-378在不同肿瘤中的发挥的作用也不一样,在脑胶质瘤,肺癌,横纹肌肉瘤等肿瘤中发挥促癌基因的作用,在卵巢癌,胃癌,大肠癌等肿瘤中发挥抑癌基因的作用。但是,mi R-378调节肿瘤血管生成的作用机制还有待于深入研究。本文主要对mi R-378在四种肿瘤(脑胶质瘤、肺腺癌、卵巢癌和横纹肌肉瘤)中调控血管生成的相关性研究进展进行综述,以期为这些疾病的治疗和预防提供一种新的思路。     

藏红花柱头小RNA高通量测序及生物信息学分析

通过构建藏红花开花前2 d与开花日两个不同时期柱头的小RNA文库并进行高通量测序,分别获得3 711 809和2 303 043条序列。借助生物信息学的方法,共鉴定出164条保守的mi RNA。其中,随开花过程下调表达和上调表达的mi RNA分别是71和46条。靶基因预测及功能富集分析显示它们可能参与了硫辛酸生物合成、细胞程序性凋亡、花粉细胞的分化、脱落酸介导的信号途径等生物过程。本文筛选的藏红花成熟过程中的mi RNA为今后脱辅基类胡萝卜素代谢调控网络的研究提供了可能的线索。     

miR-181a调控骨髓间充质干细胞中OPG水平及对破骨细胞活性的影响

该研究预测并验证骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSCs)中mi R-181a对靶分子骨保护素(osteoprotegerin,OPG)m RNA水平的调控作用,探讨其在骨质疏松发病过程中对破骨细胞活性的影响。通过生物信息学预测mi R-181a可能调控的靶基因OPG,构建含mi R-181a结合位点的OPG m RNA 3′UTR(3′untranslated regions)荧光素酶报告载体。通过双荧光素酶载体系统检测mi R-181a与OPG m RNA 3′UTR相互作用对荧光素酶活性的影响;转染mi R-181a进入BMMSCs并与破骨细胞共培养,TRAP(tartrate resistant acid phosphatase)染色检测共培养体系中破骨细胞数目的改变。结果表明,双荧光素酶报告提示,mi R-181a的靶分子为OPG m RNA,上调mi R-181a(mimics组)水平后,破骨细胞数目较对照组显著增多(P0.05);下调mi R-181a(inhibitor组)水平后,破骨细胞数目较对照组显著降低(P0.05)。研究结果显示,mi R-181a可以负调控OPG的蛋白水平,进而影响破骨细胞活性。     

miR-181b-5p靶向调控Nr6a1抑制GC-1spg细胞的增殖与迁移

Micro RNA(mi RNA)是一段长约为22 nt的内源性非编码单链RNA,研究表明mi RNA对正常精子发生和雄性发育必不可少。为了探究mi R-181b-5p在雄性生殖细胞发育中的功能以及寻找其靶基因,首先采用流式细胞术、噻唑蓝检测以及划痕实验分析了mi R-181b-5p在小鼠GC-1spg精原细胞系中的生物学效应,随后利用Targetscan和GO数据库等生物信息学软件预测发现生殖核受体Nr6a1可能为其靶基因,进而通过双荧光素酶报告基因实验以及q PCR证实了mi R-181b-5p与Nr6a1的靶向识别关系,最后采用细胞功能回补实验明确了mi R-181b-5p通过靶向调控Nr6a1来抑制GC-1spg细胞的增殖和迁移。结果表明mi R-181b-5p通过其靶基因Nr6a1在精子发生中起到负调控的作用。     

仿刺参(Apostichopus japonicas)miRNA研究进展

Micro RNA(mi RNA)是一类普遍存在于长约22 nt的非编码小分子RNA,它通过与靶基因m RNA特定位点的结合,实现靶基因在转录时的剪切降解,或下调靶基因在转录后的翻译水平。mi RNA在细胞分化、细胞增殖、细胞调亡和新陈代谢等生命活动中发挥重要调控功能,是当前生物学研究领域的一大热点。仿刺参(Apostichopus japonicus)具有很高的营养价值和医药价值,是我国重要的水产养殖经济品种之一。目前,对仿刺参mi RNA的研究取得了一些进展,本研究就mi RNA的研究方法与技术,mi RNA参与仿刺参的生长、夏眠、免疫和疾病等过程的研究进展进行综述,并对其mi RNA研究前景进行展望,以期为今后开展相关研究提供参考。