MicroRNA调控昆虫免疫的研究进展

MicroRNA(miRNA)是一类由内源基因编码的长度约为21nt的非编码单链RNA分子,在各种生物学过程中具有转录后水平调控基因表达的重要作用。本文从miRNA调控昆虫抗菌肽的表达、调控昆虫抗病毒免疫反应、调控昆虫与共生菌的免疫反应及调控昆虫作为病原体媒介引起的免疫反应等方面,就miRNAs在昆虫免疫防御方面的研究进展作一综述。     

miRNA在植物响应高温胁迫中的研究进展

microRNA(miRNA)是一类由20-24个核苷酸组成的小的非编码RNA,通常通过序列互补降解或抑制其靶标基因转录后的翻译过程,从而在转录后水平上调控基因的表达。miRNA在植物基因组中普遍存在,作为一类重要的调节因子参与到植物的生长发育与逆境响应中。目前,已有研究表明高温除了诱导植物编码基因表达发生改变之外,一些非编码RNA的表达也发生了显著改变,其中miRNA作为重要的非编码RNA,参与了植物的高温胁迫响应。对植物miRNA的合成途径,作用机制以及主要功能进行了扼要阐述,重点阐述了高温胁迫下植物miRNA的作用机制,旨在为mi RNA在植物抵抗高温胁迫中的研究与应用提供新的思路。     

miR398在植物逆境胁迫应答中的作用

MicroRNA (miRNA)是一类新型的调控基因表达的小分子RNA, 它作为基因表达的负调控因子, 在转录后水平调节靶基因的表达。miRNA参与调控植物的生长发育, 并在多种非生物与生物胁迫响应中发挥重要作用。miR398是第一个被报道的受氧化胁迫负调控的miRNA。它通过负调控其靶基因Cu/Zn过氧化物歧化酶(Cu/Zn-superoxide dismutase, CSD)的表达, 在多种逆境胁迫响应中扮演重要角色, 如调节铜代谢平衡, 应答重金属、蔗糖、臭氧等非生物胁迫, 以及参与应答生物胁迫等。文章综述了miR398在多种逆境胁迫响应中重要的调节作用及miR398自身的转录调控。     

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.     

玉米microRNAs及其靶基因的生物信息学预测

microRNAs (miRNAs) 是一类非编码的小分子RNA, 通过碱基互补调控靶基因的表达。鉴定和发现新的miRNAs及其靶基因, 对揭示miRNAs在基因表达调控中的作用至关重要。玉米全基因组测序工作开展较晚, 已经鉴定登记的miRNAs很少, 对靶基因的调控作用尚待解明。文章根据miRNA进化上的保守性, 以已知的植物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, 共发现11个新的miRNA前体。虽然在序列长度和二级结构方面各有变化, 但这11个前体均可折叠形成miRNA家族的标准二级结构。通过靶基因预测, 找到其中7条miRNAs的26个靶基因, 分别编码与新陈代谢、信号转导、转录调节、跨膜运输、生物和非生物胁迫及叶绿体组装等相关的蛋白。这些miRNAs及其靶基因的鉴定, 补充了miRNA数据库的不足。     

植物pri-miRNA转录及加工过程中的重要因子

MicroRNA(miRNA)是真核生物内源的一类长度为20~24 nt的非编码小RNA,它们通过切割靶标基因mRNA或阻止其翻译在转录后水平调控基因的表达。miRNA广泛参与植物的生长发育、代谢及各类胁迫反应过程,在植物基因表达调控网络中发挥重要作用。编码miRNA的MIR基因首先经过DNA依赖的RNA聚合酶Pol II复合体转录形成pri-miRNA,之后pri-miRNA再经过DCL1加工复合体的一系列加工形成成熟的miRNA。现介绍参与植物pri-miRNA转录和加工过程的重要蛋白及其作用方式,并阐述植物miRNA在转录及转录后水平复杂且精密的调控机制。     

番茄青枯病抗性相关miRNA的鉴定与表达分析

为理解番茄（Solanum lycopersicum）青枯病抗性响应miRNA与靶基因间的调控关系,对抗、感番茄自交系接种青枯菌（Ralstonia solanacearum）前后进行小RNA测序。结果在8个样本中共获得112.76 M高质量数据,检测到336个miRNA,包括193个新miRNA。其中,31个差异表达miRNA靶向调节575个基因的表达。556个靶基因被注释到防御反应、植病互作、植物激素信号转导等代谢途径中。启动子除典型的转录起始TATA-box和CAAT-box,及与生物胁迫相关的W-box和TC-rich repeats,还存在激素、光、非生物胁迫、伤等响应元件。RT-qPCR验证发现6对mi RNA-targets具有正-负、负-正和负-负3种番茄青枯病应答模式。这些结果初步揭示miRNA可以通过靶向基因表达响应番茄青枯病。     

非编码RNA与基因表达调控

近年来,随着对基因组的深入研究,发现真核生物中存在许多形态和功能各异的非编码RNA分子,这类RNA分子并不表达蛋白质,但它们在基因转录水平、转录后水平及翻译水平起了重要的调控作用。具有调控作用的RNA分子种类非常丰富,如长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)、miRNA、PIWI相互作用RNA(PIWI-interacting RNA,piRNA)、内源性小干扰RNA(endogenous small interfering RNA,endo-siRNA)、竞争性内源RNA(competitive endogenous RNA,ceRNA)等,它们使基因表达过程更为丰富、严谨和有序。本文综述几类典型的非编码RNA对基因表达的调节作用,以助于理解细胞中RNA分子调节网络的功能和机制。     

植物多酚通过microRNA调控脂质代谢研究进展

microRNA（简称miRNA）是长度18~25个核苷酸的非编码RNA分子,具有调控mRNA的翻译和/或稳定性的功能,从而在转录后水平调节不同基因的表达。人体内约60%编码蛋白的基因的表达受到miRNA调节,其中包括脂质代谢调控相关基因。植物多酚具有良好的生物活性,可以通过调节脂质代谢相关miRNAs,如miR-122和miR-33的表达进而发挥降血脂等活性。该文综述了miRNA调控脂质代谢相关mRNA的作用机制以及植物多酚在这一过程中的可能作用。     

红花microRNAs靶基因的生物信息学预测

miRNA是一类动、植物细胞中负责转录后调控的非编码RNA,植物的miRNA通常来源于具有茎环结构的单链RNA前体上,加工成熟后同ARGONAUTE转变成蛋白复合体结构,通过结合并沉默蛋白合成模板的方式关闭完整的基因表达网络。由于miRNA存在组织表达的特异性,且miRNA在植物中的表达高度保守。通过高通量测序获得的红花(Carthamus tinctorious L.)miRNA序列信息与红花转录EST数据库比对,通过靶基因预测筛选,对属于104个家族的173个红花miRNA进行预测,其中得到109个miRNAs对应调控的385个红花靶基因。并且通过Nr基因注释表明多数红花miRNA的靶基因编码包括调控细胞生长发育、信号转导及新陈代谢等相关的功能蛋白。     

RNA结合蛋白HuR通过其RNA识别模体调节hsa-let-7c表达（英文）

微小RNA(microRNAs,miRNA)是一种短链的非编码RNA,它通过抑制RNA的翻译或促进RNA的降解调控多种细胞活动和机体的发育。机体主要通过转录和转录后两个层面对miRNA的表达进行调控,其中对miRNA转录水平的调控决定了miRNA表达的特异性,而目前我们对其转录后调控的机制还知之甚少。本研究旨在证实RNA结合蛋白HuR是否通过与pri-miRNA中富含AU的序列相结合调节miRNA的表达。利用生物信息学方法对pri-miRNA中的AUUUA模体进行筛查,发现在hsa-let-7c下游富含AUUUA模体,而hsa-miR-21则不具备这一模体。通过转染HuR质粒到HEK293T细胞构建过表达模型,然后用Western blot和real-time PCR分别检测HuR蛋白和miRNAs表达水平。结果显示,过表达HuR能够促进成熟hsa-let-7c而非hsa-miR-21表达。而过表达缺失RNA识别模体3(RNA recognition motif,RRM3)的突变体HuR则不能促进hsa-let-7c的表达。以上结果提示RRM3是HuR介导成熟hsa-let-7c表达的关键序列,而HuR在调控miRNA生物合成中可能扮演了一种新的角色,即在转录后水平调节miRNA的表达。     

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。     

胡杨无性系幼苗响应盐胁迫的miRNA表达差异研究

植物miRNA在调控基因表达、细胞周期、生物体发育、抗逆等方面起重要作用。为研究胡杨(Populus euphratica Oliv.)的耐盐机制,以1年生胡杨无性系幼苗为材料,构建具有空间代表性的盐胁迫胡杨cDNA文库,利用二代测序技术测定NaCl胁迫下和正常培养条件下胡杨叶和根miRNA表达情况。结果表明,不同的miRNA之间表达量存在明显差异,表达丰度最高的miRNA有miR156、miR157、miR165、miR166和miR167等,合计占总表达量的90%以上。胡杨根部存在特异表达的miRNA,在整个耐盐调控机制中发挥着生理调节、分子调控和信号传导等极为重要的作用。盐处理样品中发现大量响应盐胁迫的miRNA,对这些转录因子进行靶基因预测和注释后,发现很多盐胁迫响应的miRNA与NAC和SPL等重要转录因子家族相关,与前人的结论一致,另外还发现许多miRNA的调控对象是ATP酶和激素响应因子。     

MicroRNAs在动物皮肤和毛发发育中的调控作用

MicroRNAs(miRNAs)是近年来发现的一类由19～25个核苷酸组成的非编码单链小RNA分子,它们通过与靶基因mRNA的3′非编码区相互配对结合,在转录后水平负调控靶基因的表达.miRNA参与了包括细胞增殖、分化和凋亡及免疫系统应答在内的一系列发育调控和生物学过程.最近几年研究发现,miRNA在多种哺乳动物皮肤中均表达,并参与了哺乳动物皮肤及毛发发育的调控过程.本文综述了近几年来miRNA在各种动物皮肤及毛发发育中的表达谱以及miRNA在皮肤形态发生中的重要作用.     

温室白粉虱触角miRNA转录组分析及调控嗅觉相关基因miRNA的鉴定

microRNA(miRNA)是一类真核生物中内源性的非编码小RNA,在基因转录后水平调控靶基因的小分子.温室白粉虱(Trialeurodes vaporariorum)是一种危害多种蔬菜、花卉及农作物等的世界性害虫,可以导致植物细菌性病害的传播和流行,其触角对温室白粉虱的取食、行为和生长发育等起到了重要作用.本研究以温室白粉虱成虫触角为材料,通过Illumina高通量测序平台对其miRNA转录组进行测序,结合生物信息学分析,鉴定到83个已知miRNAs和38个新miRNA(novel_mirs),并对它们表达水平进行定量分析.此外,对已知miRNA种子序列碱基编辑情况进行了调查.最后,利用生物信息学工具对miRNAs进行靶基因预测和功能注释,获得了 miRNA-靶基因关系及调控嗅觉相关基因的miRNAs.本研究为深入探讨温室白粉虱触角miRNA中嗅觉相关基因的调控关系,了解昆虫嗅觉形成的分子机制提供了参考.     

拟南芥响应高钙的miRNAs的筛选与鉴定

喀斯特地区土壤中钙含量较高。土壤钙含量过高会抑制植物生长,进而影响农作物产量和质量。目前,对植物应答和耐受高钙胁迫的机理研究还不深入。miRNAs在植物对生物和非生物胁迫的响应中起重要调控作用。本文应用转录组测序,对高钙响应拟南芥根部miRNAs进行分析,筛选到受高钙胁迫显著影响的12个miRNAs,并对其靶基因进行了预测和分析。实时定量PCR分析证实,大部分差异表达miRNAs和其靶基因表达负相关。本研究为进一步揭示miRNAs在植物响应高钙胁迫过程中的调控作用奠定了基础。     

基于转录组测序的花烟草低温胁迫响应转录因子挖掘

为了鉴定参与花烟草低温胁迫的转录因子,对花烟草幼苗进行了4℃低温处理,并在处理后12 h采集其幼苗样本,提取总RNA后,采用高通量测序技术,进行了转录组测序。在对差异表达基因进行GO及KEGG分析的基础上,对参与其中的转录因子进行了挖掘,并采用qRT-PCR的方法,对转录组测序的结果进行了验证。结果表明,低温处理后,花烟草基因表达量变化在2倍以上的基因有8388个(P<0.01),其中,上调表达4229个,下调表达4159个。这些差异表达基因的功能归类于生物过程、细胞组分及分子功能3大类69个GO条目,并显著富集在40条KEGG代谢通路中。同时,在低温胁迫下,花烟草有118个转录因子的表达发生了显著改变,其中,上调表达82个,下调表达36个。这些转录因子属于28个家族,其中,数量最多的为NAC家族19个,其次为ERF家族16个、MYB家族15个、WRKY家族15个。本研究的结果为花烟草低温响应分子机制的研究提供了借鉴。     

蒙古沙冬青保守microRNAs的鉴定及靶基因预测

蒙古沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)是生长在荒漠中的木本植物, 对于我国西北部干旱、半干旱区域的植被维护与恢复具有重要价值。蒙古沙冬青对干旱、低温等多种逆境具有较高的耐受性, 是研究林木耐受逆境生理与分子机制的合适材料。MicroRNA(miRNA)是一类长度约为21个核苷酸的内源性非编码小分子RNA, 在植物生长发育和逆境应答等生物学过程中发挥着重要的调控作用。目前, 许多植物物种的miRNAs已经获得鉴定, 但未见蒙古沙冬青miRNAs的相关报道。文章应用高通量测序和生物信息学分析方法对蒙古沙冬青幼苗保守miRNAs的类型、表达丰度以及靶基因进行了分析和预测。共鉴定了10个家族的19种保守miRNAs, 其表达丰度介于55~1920269个拷贝之间。通过在线软件psRNATarget预测了其中14个保守miRNAs的靶基因。对于这些靶基因的功能分析表明, 蒙古沙冬青的保守miRNA主要通过转录调控、激素信号途径、物质代谢和胁迫应答等生物学过程参与植物生长发育和环境响应。     

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。