miR319a及其靶基因在木薯中的低温响应分析

旨在探索mi RNA在木薯低温逆境中的调控作用,前期小RNA测序筛选出mi R319对低温显著响应,通过实时定量PCR方法分析mi R319与其4个不同靶基因在两个木薯品种的4种低温处理下的差异表达情况。结果显示,mi RNA与其靶基因在两个不同木薯品种间的响应不同,4个低温处理间的响应也不同,mi RNA与各个靶基因的相关系数也不同。比较发现在C4中mi R319a与3个靶基因(GSTU8除外)负相关性均好于SC124,处理之间在NAH中的负相关表现最典型,mi R319与4个靶基因之间的相关系数从大到小的顺序为:MYB33UnknownTCP4GSTU8,预示着MYB33和Unknown(021030m)两个靶基因在C4的NAH中是mi R319a更为优先的调控目标。结果表明在木薯的低温逆境适应过程中mi R319对MYB33和Unknown两个靶基因的调控作用值得深入研究。     

毛白杨真菌胁迫下miRNA靶基因预测和生物信息分析

目前,关于杨树在真菌胁迫下其mi RNAs对基因的调控作用研究较少。准确快速地预测并鉴定mi RNA靶基因,对揭示真菌胁迫下mi RNAs在基因调控中的作用至关重要。该文根据mi RNA的进化保守性,通过靶基因预测软件ps RNATarget,以已知的毛果杨mi RNAs为探针,与毛白杨真菌胁迫下转录组的基因序列比对,找到其中347个mi RNAs的772个靶基因,分别编码与植物激素信号传导、植物病原互作、谷胱甘肽代谢等与植物抗病密切相关的蛋白。mi R393通过转录后水平作用于靶基因,调节生长素信号以响应多种外界刺激。该研究发现了mi R393的11个靶基因,主要参与生长素介导的信号通路;其中6个靶基因(SD1-13、CYP83B1、AFB2、TIR1、AFB3和PSBR)存在差异表达,这些基因是研究mi R393的生物学功能的关键候选基因。     

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。     

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。     

水稻miR169o及其靶基因OsNF-YAs对缺水胁迫的早期表达模式

Micro RNAs(mi RNAs)是一类小的非编码RNA,在植物逆境胁迫应答中发挥重要的调控作用。mi R169可受干旱胁迫诱导表达,而过表达mi R169则可以增强植物对干旱的耐受性。然而,mi R169及其靶基因NF-YAs在水稻干旱胁迫条件下的表达动态至今尚不清楚。对水稻进行不同时间缺水处理,用q RT-PCR法定量测定了水稻根、茎、叶组织中mi R169o及其靶基因表达的动态变化。结果表明,随着缺水处理时间的增加,水稻不同组织中mi R169o表达量总体上有升高趋势;而靶基因(NF-YA1、NFYA2和NF-YA3)表达模式基本与mi R169o的表达模式相反,但并不全部对应。推测在水稻干旱胁迫早期反应中,mi R169o可能主要调控了部分特定靶基因的表达。此外,mi R169o在水稻根、茎、叶组织中的表达和丰度存在着明显的差异,具有组织特异性。     

miRNA参与肿瘤基因表达调控研究进展

调查表明,我国城乡居民恶性肿瘤死亡率属于世界较高水平,而且呈持续的增长趋势。近年来的研究发现在肿瘤的发生与发展过程中涉及到多种因素,其中mi RNA可能扮演了重要的作用。mi RNA是一种长度约为22 nt的非编码短序列RNA,通过介导特异性的基因沉默导致靶m RNA降解,促使相应蛋白质的转译受阻而失去原有编码蛋白质的功能。mi RNA在细胞分裂周期中影响着基因的表达调控,在此过程中基因表达的失控就可能导致疾病的发生。而肿瘤的发生是以细胞恶变为基础,细胞恶变则是与细胞周期调控因素失衡相关,由此提示了一些mi RNA可能参与了肿瘤的发生、发展过程并在其中发挥了重要作用。随着研究的深入,mi RNA逐渐成为肿瘤诊治的新研究方向。本文主要讨论mi RNA在肿瘤基因表达调控方面的研究进展。     

miR-27在肿瘤、心血管疾病和能量代谢中的作用研究进展

微小RNA(micro RNA,mi RNA)是一种在进化上高度保守的内源性非编码单链小RNA。近年来研究表明,mi RNA在肿瘤发生发展、脂肪代谢、血管生成等方面扮演着重要的角色,其通过靶基因在一定程度上调控细胞的生长、发育和增殖,并且与多种疾病有着密切的联系。现从以上3个方面对mi R-27的最新研究进展进行简要综述,以期为mi R-27的后续研究提供理论依据,丰富mi RNA的研究内涵。     

microRNA对衰老相关分子SIRT1调控作用的研究进展

沉默信息调节因子1(silent information regulator 1,SIRT1)是NAD+依赖的III类组蛋白去乙酰化酶,是衰老相关信号通路中的重要分子,参与细胞衰老过程。微小RNA(micro RNA,mi RNA)是一类长度约为22 nt的内源性非编码小分子RNA,通过影响靶m RNA的稳定性或抑制其翻译从而对基因进行转录后表达的调控。研究表明,mi RNAs可以通过调控SIRT1的表达,促进细胞衰老。现就mi RNA对衰老相关分子SIRT1的调控作用进行概述。     

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。     

microRNA作为传染性疾病标志物的研究进展

传染性疾病往往具有较大的传染性,易于大面积流行,且难以控制,严重危害人们生命健康,快速准确的筛查成为预防及控制其传播的重要手段之一。Micro RNA(mi RNA)是一类长度仅有约22nt的非编码单链微小RNA,广泛存在于动植物真核细胞中,主要通过与靶m RNA分子的3'端非编码区域(3'-untranslated region,3'UTR)完全或不完全互补配对,调控该m RNA分子的表达或转录后翻译;在细胞生长、发育、凋亡,肿瘤形成,病毒感染等多种生理病理过程中起重要作用。在病毒感染时,mi RNA调控病毒与宿主之间的相互作用,影响病毒感染的进程与结局;感兴趣的是,mi RNA其自身的表达对病毒感染具有一定的特异性。因此,mi RNA有望成为筛查病毒传染性疾病的临床标志物,目前已成为一热点研究领域。本文主要从循环体液中mi RNA的稳定性,mi RNA在病毒感染中的特异性表达,以及mi RNA检测技术方面做简要综述,并对mi RNA作为传染病一种新型检测标志物的可行性进行了初步的分析。     

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。     

阿霉素诱导下的肝癌细胞HepG2中微小RNA差异表达分析

旨在研究阿霉素诱导引起的DNA损伤压力下,肝癌细胞Hep G2中参与DNA损伤应答的mi RNA,并分析这些mi RNA靶基因参与肝癌DNA损伤应答相关的生物学进程与通路。通过小RNA测序检测阿霉素处理肝癌细胞Hep G2前后mi RNA的差异表达情况,使用GO与KEGG通路富集方法对差异表达mi RNA靶基因进行功能富集分析。结果显示,共检测出显著表达差异mi RNA 68个,其中上调13个,下调55个。mi RNA靶基因的功能分析结果显示,53条mi RNAs靶基因显著富集于调控细胞增殖、细胞凋亡、细胞迁移和细胞周期等与DNA损伤应答以及肿瘤相关的生物进程和信号通路,包括p53信号通路、癌症通路、Wnt信号通路和MAPK信号通路等。研究表明,在阿霉素诱导下,Hep G2中的差异表达mi RNAs与DNA损伤相关的肿瘤生物学进程以及信号通路显著相关,预示这些mi RNAs在阿霉素引发的肝细胞癌DNA损伤应答中起着重要的作用。     

意大利蜜蜂幼虫肠道在球囊菌胁迫后期的差异表达微小RNA及其靶基因分析

【目的】蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis(简称球囊菌)是一种特异性侵染蜜蜂幼虫肠道的致死性真菌病原。微小RNA(microRNA,mi RNA)是一种在转录后水平对m RNA进行负调控的关键调控因子。本研究旨在对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica(简称意蜂)幼虫肠道在球囊菌胁迫后期的差异表达mi RNAs(DEmiRNAs)及其靶基因进行深入分析,为揭示DEmiRNAs在胁迫应答中的作用提供重要信息。【方法】利用small RNA-seq(s RNA-seq)技术对正常及球囊菌侵染的意蜂6日龄幼虫肠道(分别表示为Am CK和Am T)进行测序,通过相关生物信息学软件对DEmiRNAs进行预测和分析。利用TargetFinder软件预测DEmiRNAs的靶基因,然后利用Blast软件对靶基因进行GO和KEGG数据库的功能注释。通过Cytoscape软件构建DEmiRNAs与其靶m RNAs的调控网络。通过茎环实时荧光定量PCR(stem-loop RT-qPCR)验证测序数据的可靠性。【结果】Am CK和Am T的测序分别得到9 230 496和10 823 667条有效序列标签; Am CK vs Am T比较组中包含15个上调和6个下调mi RNAs,分别结合3 503和3 252个靶基因,它们可分别注释到40和39个GO terms以及104和99条代谢通路;进一步分析发现调控网络中的17个DEmiRNAs靶向结合116个与丝氨酸蛋白酶相关的m RNAs,14个DEmiRNAs靶向结合54个与泛素介导的蛋白水解相关的m RNAs。Stem-loop RT-qPCR验证结果显示随机选择的4个DEmiRNAs (mi R-251-x,mi R-9277-y,mi R-1672-x和mi R-4968-y)的表达量变化趋势与测序结果一致,表明测序数据真实可信。【结论】本研究率先对意蜂幼虫肠道在球囊菌胁迫后期的DEmiRNAs及其靶基因进行预测与分析,提供了mi RNAs的表达谱和差异表达信息。ame-miR-927b,mi R-429-y和mi R-8440-y等DEmiRNAs可能参与对丝氨酸蛋白酶的调控和对泛素介导的蛋白水解的调控,DEmiRNAs与靶基因之间存在复杂的调控网络关系。DEmiRNAs可参与到意蜂幼虫肠道与球囊菌间的互作。     

miRNA与甲基化调控研究进展

mi RNA是基因表达调控重要的调节因子,mi RNA的异常表达可以引起许多疾病的发生。众所周知的原因,DNA甲基化、m RNA甲基化等表观遗传学调控对基因的表达及疾病的发生都有很重要的调控作用,那么mi RNA与DNA甲基化、m RNA甲基化等之间的关系是怎样的?利用甲基化的调控模式进行药物研发是否可行?可否针对mi RNA为靶点开发与甲基化调控相关的药物?目前已经取得了一些有价值的研究成果,本文将结合本课题组的一些研究结果进行总结综述。     

miR-183家族在肿瘤中作用机理的最新进展

micro RNA是真核生物中一类长约18~25个核苷酸的小分子非编码RNA,它们可以与m RNA的3′-UTR结合在转录后水平调控基因的表达。很多报道表明,mi RNA参与了肿瘤的发生发展调控。mi R-183家族的三个成员mi R-183、mi R-96和mi R-182都与肿瘤密切相关。研究发现,在前列腺癌、肺癌、结肠癌、乳腺癌等肿瘤中mi R-183家族表达异常,其机制是通过调控多种靶基因参与其中。本文综述了mi R-183家族在常见高发肿瘤中的研究现状。     

植物MicroRNA介导的基因调控在作物改良中的应用潜能

植物Micro RNAs(mi RNAs)是长度约22个核苷酸的內源、单链、非编码、小分子RNA,通过降解或抑制靶m RNA介导转录后沉默。随着高通量测序技术及各种研究技术的进步,越来越多的micro RNA被测序和验证,为利用基因工程手段进行作物改良提供了丰富的候选基因资源。综述了mi RNAs在生物胁迫、非生物胁迫和植物生长发育等方面的最新研究进展,同时分析了mi RNAs介导的基因调控在作物改良中的应用潜能,并介绍了几种基于mi RNA作用机制的植物基因工程改良作物的转基因新技术,如靶基因RNAi,人工mi RNAs(ami RNAs),Target Mimics(TM),超表达mi RNA-resistant tagerts;也讨论了基于mi RNA作用机制的转基因技术所面临的风险和挑战。     

子宫肌瘤差异表达microRNA的定量分析及靶基因鉴定

Micro RNA(mi RNA)是一类非编码单链小分子RNA,广泛参与人类各种生理、病理过程。最新研究提示,mi RNA在子宫肌瘤中起着重要调控作用,该研究试图对子宫肌瘤组织中差异表达mi RNAs进行表达验证及靶基因鉴定,结果发现,与瘤旁组织相比,mi R-363、mi R-490、mi R-135b等的表达水平在肌瘤组织中有着4~6倍的上调,而mi R-217、mi R-590、mi R-451则下调3~5倍。通过软件预测结合表达定量分析,发现其中mi R-363的靶基因为卵泡激素相互作用蛋白1基因(folliculin interacting protein 1,FNIP1)和溶质载体家族蛋白12成员5(solute carrier family 12 member5,SLC12A5)。mi R-135b的靶基因核受体亚科3 C组,成员2(nuclear receptor subfamily 3,group C,member 2,NR3C2)在肌瘤组织中表达有显著下降,而mi R-590的靶基因锌指蛋白367基因(zinc fi nger protein 367,ZFN367)和去泛素水解酶1基因(yeast OTU deubiquinating enzyme 1 homolog,YOD1)在肌瘤组织中的表达水平显著上升。进一步的报告基因分析发现,其中FNIP1、NR3C2、ZNF367的3′UTR能够与相应的mi RNA结合。分析相同肌瘤样品中表达水平的关系发现,这三个靶基因表达均与相应的mi RNA呈显著的负相关。该研究的发现为子宫肌瘤的分子机制研究和诊治提供了新的参考。     

microRNA在植物生长发育中的研究进展

microRNA(miRNA)是一类广泛存在于植物体内,长约20-25个核苷酸的内源性非编码小分子RNA,通过定向降解靶基因mRNA和抑制其翻译,从而在转录后水平控制靶向基因的表达来调控多种多样的生物功能,包括植物的生长发育、生殖和对逆境胁迫的响应。已有的研究表明,miRNA及其靶基因不仅在植物的时序转换中是一个关键调控因子,也在茎尖发育、叶形态建成、花器官发育和开花时间等过程中发挥着重要调控作用。重点介绍mi RNA在调控植物生长发育过程以及发育可塑性过程中的研究进展,并对植物miRNA研究中有待进一步阐明的问题进行了探讨和展望,以期为深入解析miRNA在调节植物组织和器官模式中的功能,以及植物形态多样性中的作用和分子调控网络提供参考。     

miR395abcd与其靶基因ATRX在不同耐寒木薯品种中对低温响应的差异性分析

通过实时定量PCR方法分析了mi R395abcd与其靶基因ATRX在两个木薯品种的4种低温处理下的差异表达情况,靶基因的定量引物设计在与mi RNA结合区的上游、结合边缘、结合区3个位置。结果显示mi R395abcd与其靶基因在两个木薯品种、4种低温处理和3个靶基因引物位置的表达量均不同,且mi R395abcd在C4和SC124两个品种间4种低温处理的6组两两比较中的相对表达量呈现完美的反向关系。进一步比较发现mi R395abcd与靶基因的负相关性在C4中最好,尤其是位于mi RNA与m RNA结合区上游的a引物的消长关系在AH(驯化后寒害:25~14℃驯化5 d后再降至4℃)和NAH(非驯化寒害:25℃直接降至4℃)中表现得最典型。具体而言,mi R395abcd在C4的AH和NAH处理中上调而在SC124的AH和NAH处理中下调表达,前期表型分析中AH和NAH处理下C4的低温胁迫症状小于SC124,预示着mi R395abcd的上调表达有利于木薯减轻低温伤害,其表达差异能够表征C4和SC124在耐低温性能的表型差异,且mi R395abcd对其靶基因ATRX的调控在木薯低温响应过程中起着正向保护作用。     

药用植物microRNA研究现状与展望

microRNA(miRNA)是一类由内源基因编码的长度约为22个核苷酸的非编码单链RNA分子,通过切割靶mRNA和抑制mRNA翻译,可在动植物中发挥重要的调控作用。自2002年首次出现植物mi RNA的报道后,植物miRNA的研究迅速成为植物分子生物学领域的研究热点。综述了植物miRNA的生物形成途径和作用机制,重点概述了药用植物中miRNA的研究现状,并对该领域未来的研究方向进行展望,以期为今后药用植物中miRNA的研究提供参考。