转移核糖核酸(tRNA)与癌症

转移核糖核酸(transfer RNA, tRNA)在蛋白质生物合成过程中起关键作用,是将遗传信息翻译成蛋白质一级结构的接头分子。tRNA长久以来一直被认为是基因表达调控过程中的执行者而不具备调控功能,更不曾与癌症的发生联系起来。最新研究表明,某些tRNA在癌细胞中异常表达,与癌症的发生和发展有密切联系。tRNA来源的小分子非编码RNA (tRFs和tiRNAs)是一类新的基因表达调控分子,tRFs可以调控癌基因的表达或者与RNA结合蛋白相互作用来调控癌细胞增殖和细胞周期进程。tRNA的转录后修饰能够调控mRNA翻译过程,进而影响癌细胞的生长。随着测序技术的发展,tRNA在癌症发生和发展中的调控作用成为近年来的研究热点,现将从"tRNA分子调控癌症的发生和发展"、"tRNA来源的小分子非编码RNA与癌症"以及"tRNA修饰与癌症"三个方面综述tRNA分子在癌症发生和发展中的调控功能。     

植物免疫反应中的小RNA

植物中的小RNA参与多种生物学过程,依据其起源及前体结构的不同主要分为两类:微小RNA(miRNAs)和小干扰RNA(siRNAs),它们的长度通常为21~24个核苷酸,在生物合成途径以及作用机制等方面存在差异。病原物侵染植物后常通过诱导或抑制小RNA分子来调节抗病相关基因的表达,进而调控植物与病原物的互作反应。文章就小RNA的生物合成、作用途径及其在植物与病原物互作中的调控机制等方面进行了综述。     

miRNAs在干细胞自我更新和分化中的调控作用

干细胞与microRNAs(miRNAs)均为近年来研究的热点问题。干细胞是一类具有自我更新与多项分化潜能的细胞, 因与生物发育和癌症发生的密切联系而越来越受到人们的重视。miRNAs是一类长约22nt的小分子非编码RNA, 具有高度的种间保守性和时空特异性, 在转录后水平调节靶基因的表达, 是细胞内基因表达的基本调控机制之一。最近的一些研究表明, miRNAs在干细胞的自我更新和分化过程中具有重要的调控作用。这些研究主要采用两种策略: (1)缺失/突变干细胞中miRNAs合成途径必需酶(包括Dicer1、Loqs、DGCR8、Argnaute蛋白等), 通过细胞特性变化来研究其功能; (2)直接筛选干细胞中的特异性miRNAs并研究其功能。针对干细胞中miRNAs的研究对深入了解干细胞自我更新和分化的机制以及干细胞的鉴定具有重要的意义。文章基于近年来的研究对干细胞相关的miRNAs进行了综述。     

miRNAs对动物肠道健康的调控作用

miRNAs(micro RNAs)是一类长约22 nt,参与mRNA转录后调控的非编码小分子RNA。作为基因表达的关键调控因子,其参与了各类细胞的增殖、分化、凋亡以及机体的生长发育等多种生命活动。肠道不仅是机体营养物质消化吸收的主要部位,也是重要的免疫器官。研究表明,miRNAs在肠道中的表达丰富,对肠道正常的发育及功能起重要的调控作用。文章结合本研究组的研究成果,对miRNAs的生物合成以及其对动物肠道功能的影响、肠道稳态的维持等方面的研究进展做简要综述,以期在分子营养学方面,为深入了解miRNAs对动物肠道健康的调控作用提供理论指导依据。     

植物花粉发育miRNAs研究进展

作为一类内源性的负调控因子,植物miRNAs通过沉默靶基因或者翻译抑制来调控基因的表达。到目前为止,用高通量测序技术、miRNA微阵列技术以及实时荧光定量PCR等方法已经鉴定出许多与植物花粉发育有关的miRNAs。越来越多的证据表明,这些miRNAs选择性地存在于花粉发育的各个时期并发挥着特异的调控功能。该文对近年来花粉发育中与miRNAs相关的研究作一综述,介绍了与之相关的研究方法及参与调控花粉发育过程的miRNAs,为深入探索miRNAs调控植物花粉发育的分子机制、通过人工miRNAs技术构建作物雄性不育系以及推动杂种优势的利用提供研究策略。     

MicroRNA调控机制及在脂肪形成中的作用

MicroRNA(miRNA)是近几年发现的一类通过转录后调控机制对基因进行调控的非编码的短链RNA,广泛存在于真核生物。miRNAs在个体时序性发育、细胞增殖分化和凋亡、器官发育、脂肪代谢等许多生物发育过程中起着重要作用,并与肿瘤等疾病发生发展密切相关。近年来对miRNA的研究证实,大量miRNA参与脂肪组织发育相关的许多生物学过程调控。主要涉及miRNA的生物合成、调控靶基因转录后表达的机制(如降解mRNA序列、阻断翻译起始、处理小体转位及翻译激活),及其在脂肪形成中的作用,以期为更好地理解miRNA在脂肪形成中的作用,深入研究脂肪形成的分子机制提供参考。     

微小RNAs在肝癌中的作用机制及相关应用研究进展

微小RNAs(miRNAs)是一类内源性小型非编码RNA,可通过调控靶基因表达参与大多数生物学过程。近年来,miRNAs在肝癌发生发展进程中相关作用机制的研究逐渐深入,miRNAs作为其中关键调控因子和主要参与者,已成为肝癌早期诊断、靶向治疗和预后评估中的一个关键靶标。本文着重强调miRNAs在肝癌发生发展、多重耐药性中的作用以及作为肝癌潜在治疗靶点的价值,并就miRNAs在肝癌中的功能、分子作用通路以及应用三方面的相关研究进展进行综述。     

MicroRNA与胚胎神经发育

胚胎神经发育过程中,众多基因时空性表达及其表达产物相互作用形成精确的调控,其中某些基因表达质或量的改变会引起胚胎发育异常,导致先天畸形的发生.这一精确的基因表达调控过程是在转录及转录后等不同水平进行的.MicroRNAs(miRNAs),是这个基因调控大家族中新的成员.目前研究表明miRNAs在神经干细胞的不同发育阶段和哺乳动物脑发育过程中有不同的表达模式,这表明miRNAs可能在胚胎神经发育过程中起作用.本文就miRNAs在胚胎神经发育过程中的表达及功能作一综述.     

急性呼吸窘迫综合征中miRNAs的生物标记作用与调控机制

MiRNAs作为非编码单链RNA分子,具有时空特异性和较高的保守性。近年来,许多实验数据证明,miRNA对细胞基因表达、细胞分化和组织发育等过程有着重要的调控作用,特别是在一些疾病的发生与发展中,miRNAs会异常表达且通过某些机制促进或抑制疾病的恶化。急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)的发生由多种因素造成,主要临床表现为肺泡-毛细血管损伤。在ARDS发病过程中,一些miRNAs表达异常,且通过调控mRNA转录和表达,参与整个发病过程。在ARDS发病过程中明显上调或下调且具有特异性的miRNA分子可能为ARDS的预前及预后提供新的标志物,同时研究其调控机制也为诊疗提供新靶点。     

miRNAs表达异常与卵巢癌发生发展的研究进展

微小RNAs(microRNAs,miRNAs)是一类长度约22 nt的内源性非编码RNAs,主要通过转录后沉默调控基因的表达,参与细胞增殖、分化、凋亡等重要病理生理过程以及某些肿瘤的发生发展与转移。miRNAs在卵巢癌细胞中存在广泛差异性表达,有望通过干扰miRNAs的生物发生(即放大miRNAs的抑癌作用或减弱miRNAs的致癌作用)达到预防和治疗卵巢癌的作用。该文对近年来miRNAs在卵巢癌发生发展中作用的研究结果进行综述,希望能为卵巢癌的临床治疗提供新思路。     

The roles of microRNA in cancer and apoptosis

microRNAs (miRNAs) are highly conserved, non-protein-coding RNAs that function to regulate gene expression. In mammals this regulation is primarily carried out by repression of translation. miRNAs play important roles in homeostatic processes such as development, cell proliferation and cell death. Recently the dysregulation of miRNAs has been linked to cancer initiation and progression, indicating that miRNAs may play roles as tumour suppressor genes or oncogenes. The role of miRNAs in apoptosis is not fully understood, however, evidence is mounting that miRNAs are important in this process. The dysregulation of miRNAs involved in apoptosis may provide a mechanism for cancer development and resistance to cancer therapy. This review examines the biosynthesis of miRNA, the mechanisms of miRNA target regulation and the involvement of miRNAs in the initiation and progression of human cancer. It will include miRNAs involved in apoptosis, specifically those miRNAs involved in the regulation of apoptotic pathways and tumour suppressor/oncogene networks. It will also consider emerging evidence supporting a role for miRNAs in modulating sensitivity to anti-cancer therapy.     

Interplay between microRNAs and RNA-binding proteins determines developmental processes

MicroRNAs (miRNAs) are genes involved in normal development and cancer. They inhibit gene expression by associating with 3'-Untranslated regions (3' UTRs) of messenger RNAs (mRNAs), and are thought to regulate a large proportion of protein coding genes. However, it is becoming apparent that miRNA activity is not necessarily always determined by its expression in the cell. MiRNA activity can be affected by RNA-binding proteins (RBPs). For example, the RNA-binding protein HuR associates with the 3'UTR of the CAT1 mRNA after stress, counteracting the effect of miR-122. Second, we found that the expression of an RNA-binding protein called Dead end (Dnd1) prohibits the function of several miRNAs by blocking the accessibility of target mRNAs. Dnd1 function is essential for proper development of primordial germ cells (PGCs) in zebrafish and mammals, indicating a crucial role for RBP/miRNA interplay on 3'UTRs of mRNAs in developmental decisions. In this perspective we discuss the interplay between RBPs and miRNAs in the context of germ cells and review current observations implicating RBPs in miRNA function.     

Downregulation of miR-31, miR-155, and miR-564 in chronic myeloid leukemia cells

Background/Aims

MicroRNAs (miRNAs) are short non-coding regulatory RNAs that control gene expression and play an important role in cancer development and progression. However, little is known about the role of miRNAs in chronic myeloid leukemia (CML). Our objective is to decipher a miRNA expression signature associated with CML and to determine potential target genes and signaling pathways affected by these signature miRNAs.

Results

Using miRNA microarrays and miRNA real-time PCR we characterized the miRNAs expression profile of CML cell lines and patients in reference to non-CML cell lines and healthy blood. Of all miRNAs tested, miR-31, miR-155, and miR-564 were down-regulated in CML cells. Down-regulation of these miRNAs was dependent on BCR-ABL activity. We next analyzed predicted targets and affected pathways of the deregulated miRNAs. As expected, in K562 cells, the expression of several of these targets was inverted to that of the miRNA putatively regulating them. Reassuringly, the analysis identified CML as the main disease associated with these miRNAs. MAPK, ErbB, mammalian target of rapamycin (mTOR) and vascular endothelial growth factor (VEGF) were the main molecular pathways related with these expression patterns. Utilizing Venn diagrams we found appreciable overlap between the CML-related miRNAs and the signaling pathways-related miRNAs.

Conclusions

The miRNAs identified in this study might offer a pivotal role in CML. Nevertheless, while these data point to a central disease, the precise molecular pathway/s targeted by these miRNAs is variable implying a high level of complexity of miRNA target selection and regulation. These deregulated miRNAs highlight new candidate gene targets allowing for a better understanding of the molecular mechanism underlying the development of CML, and propose possible new avenues for therapeutic treatment.     

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。     

人巨细胞病毒编码miRNA功能及其作用机制

人巨细胞病毒（human cytomegalovirus, HCMV）是疱疹病毒β亚科中的代表成员之一,是一种具有囊膜包裹的DNA双链病毒,对免疫耐受群体和先天性感染的婴幼儿具有很高的发病率。HCMV具有潜伏感染和裂解感染两种感染状态。这两种感染过程中均有不同的miRNA表达模式。这些miRNA不仅参与胞内宿主或病毒自身基因表达调控与病毒复制,也能调节胞内物质的转运和病毒感染状态的转变等过程。本文就HCMV编码的miRNA,其生物合成机制和生物学功能进行简要综述,为深入研究其生物功能和作用机制奠定基础。