microRNAs及其功能的研究进展

microRNAs(miRNAs)是一类高度保守的、非编码的小分子RNA,通过与靶基因转录的mRNA互补配对在转录后水平调节靶基因的表达。miRNAs对多种生物学过程起必要调控作用。现对microRNAs的合成、作用机制及功能的最新研究进展作一综述。     

MicroRNAs研究方法与技术

MicroRNAs简称miRNAs(微小RNAs),是真核生物、原核生物以及病毒中由非编码蛋白基因转录的初级microRNAs加工成的调控因子.在转录后水平和蛋白质翻译水平,microRNAs通过降解或翻译抑制甚至激活来调控靶mRNA.实验和计算机方法已应用于microRNAs和靶基因的鉴定.大规模测序技术使得microRNAs在不同物种的多样性分析得以实现.着重介绍microRNAs、靶基因及其功能研究的实验技术和计算机方法,以及基于microRNAs的保守性,借助模式生物中已知的microRNAs,研究其在其他生物中的功能和作用.     

肌肉抑制素基因及在食用肉类生产中的应用前景

肌肉抑制素(Mstn)基因是TGF-β超家族的一种新基因,仅在骨骼肌特异表达并作为肌肉生长的负调控因子.由于该基因为单一开关基因,其缺失即导致肌肉量增加,同时Mstn基因天然敲除的肌肉加倍良种牛的存在,说明这种基因操作不会扰乱其他生长调控系统并带来不正常病理变化,因而Mstn基因是提高肉用动物肌肉产量的理想靶基因.     

拟南芥中缺铁反应性microRNAs的鉴定

microRNA是一种非编码蛋白质的小分子RNA,参与了植物生长发育及环境胁迫响应的调控,主要通过对靶基因的负调控去影响生物学过程.基于前人对拟南芥全基因组microRNAs及其靶基因的预测,我们找到了靶向15个缺铁响应基因的22个microRNAs(miR158a、miR164c、miR172a、miR1887、miR2111ab、miR3933、miR395ade、miR414、miR828、miR831、miR837-3P、miR837-5P、miR854abcd、miR857、miR861-5P、miR864-5P).对这些microRNAs的启动子进行分析,发现分别有17、10和4个microRNAs启动子中包含缺铁响应元件IDE1、生长素响应元件和乙烯响应元件.进一步通过Poly(T)adaptor RT-PCR方法对这22个microRNAs在缺铁条件下的表达变化做了检测,结果显示,除miR158a和miR837-5P外的20个microRNAs在缺铁条件下的表达变化都有显著差异,且具有时间依赖性.这20个microRNAs可作为缺铁响应的候选microRNAs.     

肾透明细胞癌中长链非编码RNA SNHG12的生物信息学分析

目的:探讨长链非编码RNA(lncRNA)SNHG12在肾透明细胞癌(ccRCC)中的意义,并对SNHG12进行靶基因预测,为SNHG12在ccRCC中的进一步研究提供借鉴。方法:利用UALCAN数据库分析ccRCC中SNHG12的差异表达,并对SNHG12进行生存分析;利用RegRNA 2.0、HMDD、targetscan、starBase v3.0、microT-CDS平台预测SNHG12的靶基因,构建SNHG12-microRNAs-mRNAs调控网络;运用FunRich平台对预测的靶基因进行Gene Ontology(GO)分析和KEGG信号转导通路富集分析。结果:SNHG12在ccRCC中的表达明显增高,SNHG12高表达患者的总生存期较低表达患者明显缩短。SNHG12上存在3个与ccRCC相关的microRNAs(hsa-miR-138-5p、hsa-miR-454-3p、hsamiR-497-5p)的可能结合位点,从而调节下游的288个靶基因,构成SNHG12-microRNAs-mRNAs调控网络。在生物学过程中,microRNA靶基因高度富集到碱基、核苷、核苷酸和核酸代谢调节等过程。KEGG通路分析中,microRNA靶基因高度富集到内皮素、IFN-γ等介导的信号通路。结论:SNHG12在ccRCC中表达增高,有望成为ccRCC新的潜在生物学标志物。利用生物信息学方法进行靶基因预测,可为后续SNHG12在ccRCC中的机制研究提供方向。     

5个葡萄microRNAs及其靶基因在冬芽二次成花过程中的表达

试验以‘藤稔’葡萄为材料,利用荧光定量PCR技术检测5个葡萄miRNAs( vv-miR160a、vv-miR171a、VVmiR159、vv miR164c和vv-miR167c)及其靶基因在不同摘心处理的冬芽发育过程中的动态表达特征,以探讨microRNAs调控花发育的分子机理.结果显示:5条miRNAs及其靶基因在二次成花的冬芽中的表达发生了明显变化.其中,vv-miR160a、vv miR171a和vvmiR159表达水平明显增强,在花序中有最高表达;vv-miR164c和VVmiR167c的表达水平明显减弱,在花序中的表达最低或较低,而这些vv-miRNAs在对照组中表达水平均无明显变化.研究表明,上述miRNAs参与了葡萄冬芽的二次花的发育;从miRNAs与其靶基因的表达呈现的消长变化趋势看,这些vvmiRNAs通过负调控其靶基因表达而起作用.     

miR-122生物学功能及与肝脏疾病的关系

microRNAs是一类内源性非编码小分子单链RNA,通过与其靶基因相结合来降解mRNA或抑制靶基因的翻译从而对相关靶基因进行转录后的表达调控。微小核糖核酸-122(microRNA 122,miR-122)是肝脏特异性表达的microRNA。近年来,越来越多的研究表明,miR-122在生命体内具有复杂功能,并与人类多种疾病尤其是肝脏疾病有着密切的联系。作者就miR-122的生物学功能及其与疾病的关系作一综述。     

microRNAs对脂肪细胞分化相关因子的作用及预测

microRNAs是一类调节靶基因的转录后翻译的小型非编码单链RNA,研究已发现microRNAs在癌症、心血管疾病及糖尿病中显示极为重要的生物学功能。糖尿病目前已成为威胁人类健康的最主要疾病,尤其是II型糖尿病的发病机制成为研究热点。脂肪细胞分化异常是导致II型糖尿病以及胰岛素抵抗的主要因素。进一步阐明microRNAs对脂肪细胞分化过程的作用机制,可能为糖尿病治疗找到新的靶点。本综述将从microRNAs与脂肪细胞分化基因、核激素受体以及相关信号通路相互作用三方面阐述和预测microRNAs对脂肪细胞分化的潜在作用。