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。     

精神分裂症相关miRNA筛选及miR-320a调控ITGB1机制研究

该文研究了精神分裂症(schizophrenia,Sz)患者血清中微小RNA(micro RNA,mi RNA)水平的变化,寻找其作用靶点并进行机制探索。通过mi RNA基因芯片分析4例患者、3例治愈患者及3例健康成年人血清中mi RNA表达的差异。使用荧光定量PCR对59例患者及60例对照血清进行验证。通过生物信息学分析寻找靶点,并在血清样本中检测;最后,在细胞水平进行mi RNA调控靶点的功能研究。芯片筛选发现,mi R-320a及mi R-320b在初诊患者中呈低表达,较治愈患者和健康人有显著性差异,并在59例初诊患者和60例健康人对照血清中得到验证。生物信息学分析发现,整合素β1(integrinβ1,ITGB1)可能是mi R-320a的作用靶点。ELISA结果发现,患者血清中ITGB1的浓度比健康成年人血清中的浓度呈显著升高。细胞水平的研究发现,mi R-320a模拟物可以下调ITGB1表达,mi R-320a抑制剂可以上调ITGB1表达。荧光素酶实验证实,mi R-320a可能通过结合于ITGB1m RNA 3′UTR的特异性位点,促使m RNA降解,从而调控其表达。结果表明,mi R-320a调控ITGB1的表达可能是Sz发病过程中的重要机制,这一发现有可能为Sz的早期诊断和治疗提供新的候选靶点。     

转录因子GATA3 mRNA 5′非翻译区内部核糖体进入位点的活性

GATA3(GA-TA-binding protein-3)是锌指蛋白GATA家族成员之一,在细胞的增殖和分化中起着重要的作用,GATA3在细胞中的异常表达也是导致众多肿瘤形成的原因。通过对GATA3m RNA 5′非翻译区(untranslated region,UTR)进行分析,发现其UTR长达557 bp并且具有复杂的二级结构。将GATA3 m RNA 5′UTR克隆至双荧光素酶报告载体p RL-FL中,瞬时转染至细胞中然后对细胞进行无血清培养后,发现GATA3 m RNA 5′UTR介导的翻译明显升高。将GATA3 m RNA 5′UTR克隆至Δp RL-FL载体上,瞬时转染细胞后检测萤火虫荧光素酶的表达,发现GATA3 m RNA 5′UTR不具有隐含启动子,进而确定GATA3 m RNA 5′UTR具有内部核糖体进入位点(internal ribosome entry sites,IRES)元件;进一步对GATA3 m RNA 5′UTR进行序列截短分析,发现GATA3 m RNA 5′UTR中345~557 bp区间可能是抑制IRES活性的调控元件,而95~344 bp区间则是IRES元件的主要活性中心调控域,并且在不同的细胞系中GATA3 IRES元件的活性存在显著的差异。该研究结果表明,GATA3m RNA的5′UTR可参与GATA3的表达调控。     

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。     

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。     

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。     

热休克蛋白gp96 3′UTR作为ceRNA通过 miR-642a调控DOHH的表达

热休克蛋白gp96在肝脏等多种肿瘤中过量表达,与肿瘤的恶性程度和患者不良预后呈显著相关性,其在肿瘤发生发展中作用机制有待深入探讨.通过生物信息学技术预测、荧光素酶报告基因检测、免疫印迹分析、实时定量PCR、RNA干扰,研究gp96 3′UTR作为ceRNA(competing endogenous RNA)对miR-642a和脱氧羟腐氨酸羟化酶(deoxyhypusine hydroxylase,DOHH)表达的影响.研究结果显示,miR-642a特异性靶向的野生型gp96 3′UTR,而不是miR-642a结合位点突变的gp96 3′UTR,可吸附下调miR-642a并同时上调miR-642a靶基因DOHH的表达,进一步研究发现gp96 3′UTR对DOHH的调控依赖于miR-642a.实验还发现DOHH并不影响gp96的表达.Gp96通过ceRNA上调DOHH的表达,为研究gp96促进肝癌等肿瘤的发生发展提供了新思路.     

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。     

大鼠Cacnb1报告基因载体构建及miR-16靶向验证

子宫平滑肌过度收缩可导致原发性痛经。钙通道在子宫平滑肌收缩过程中起关键作用,钙通道电压依赖性β1蛋白(voltage-dependent L-type calcium channel subunit beta-1,CACNB1)是其主要组成部分。为探讨mi R-16在子宫平滑肌细胞收缩过程中的调控功能,需验证大鼠Cacnb1基因是否为mi R-16的靶基因。首先,设计特异性引物,扩增大鼠Cacnb1基因3′UTR序列,将扩增片段克隆到pmi R-RB-REPORTTM双荧光素酶报告基因载体,同时构建大鼠Cacnb1基因3′UTR突变的载体;随后,包含正常Cacnb1基因3′UTR序列的载体和突变后的载体分别与mi R-16 mimics共转染293T细胞,检测相对荧光素酶活性变化。结果发现,mi R-16 mimics能够通过结合大鼠Cacnb1基因3′UTR序列显著抑制荧光素酶活性(n=3,P0.001),而对大鼠Cacnb1基因3′UTR突变后的荧光素酶活性无抑制作用。因此,mi R-16能够负向调控大鼠Cacnb1基因的表达,故大鼠Cacnb1基因是mi R-16的靶基因。     

miR-199a-3p负调控CBX7影响肺癌细胞NCI-H460的生物学行为研究

目的:探讨mi R-199a-3p负调控CBX7影响肺癌细胞NCI-H460的生物学行为。方法:qRT-PCR法检测并比较肺癌组织、癌旁正常组织、肺癌细胞、正常肺上皮细胞中的mi R-199a-3p m RNA相对表达量。比较远处转移肺癌组织、未转移肺癌组织中mi R-199a-3p m RNA相对表达量。qRT-PCR法、Western Blot法检测并比较肺癌组织、癌旁正常组织中的CBX7 m RNA及蛋白的表达水平。荧光素酶活性法检测mi R-199a-3p与靶基因CBX7的结合。比较mi R-199a-3p模拟物转染组与阴性对照组的肺癌细胞中的CBX7 m RNA相对表达量及CBX7蛋白表达水平。CCK8实验检测mi R-199a-3p对肺癌细胞增殖的促进作用。Tranwell实验检测mi R-199a-3p对肺癌细胞侵袭与迁移能力的影响。结果:肺癌组织中mi R-199a-3p明显高于癌旁正常组织,发生远处转移的肺癌组织中mi R-199a-3p m RNA的表达量明显高于未发生转移的肺癌组织,差异有统计学意义(P<0.001)。肺癌组织中CBX7m RNA、CBX7蛋白表达水平均明显低于癌旁正常组织,差异有统计学意义(P<0.001)。荧光素酶活性法证实mi R-199a-3p可与靶基因CBX7结合抑制CBX7的表达。肺癌细胞中mi R-199a-3p m RNA的相对表达量明显高于正常肺上皮细胞,CBX7 m RNA相对表达量明显低于正常肺上皮细胞(P<0.05)。对于肺癌细胞,mi R-199a-3p模拟物转染组的CBX7 m RNA相对表达量及CBX7蛋白表达水平均明显低于阴性对照组(P<0.001)。CCK8实验证实mi R-199a-3p能够促进肺癌细胞的增殖,Tranwell实验证实mi R-199a-3p对肺癌细胞侵袭与迁移具有积极的促进作用。结论:mi R-199a-3p在肺癌的发生发展过程中发挥重要作用,能够通过抑制CBX7基因的表达,促进肺癌细胞的增殖、侵袭和转移。     

细胞内表达的小干扰RNA靶向丙肝病毒5′保守区的研究

将丙型肝炎病毒(HCV)基因组的5′非编码区(5′UTR)插入到报告基因绿色荧光蛋白(eGFP)和荧光素酶(luciferase)的上游,并构建基于Ⅲ型启动子的表达载体,这种载体能产生针对HCV 5′UTR的小干扰RNA.然后将含有HCV 5′UTR的eGFP/luciferase和能产生小干扰RNA的质粒共转染入Hela细胞,通过测定细胞发出的荧光和化学发光强弱来观测抑制效果.实验结果表明,与HCV 5′UTR特异性小干扰RNA表达质粒共转染的细胞无论从定性还是从定量上所测得的荧光和化学发光强度都明显低于阴性对照,且细胞密度经核染色与对照组无明显区别.这揭示了小干扰RNA确实能引起HCV特异基因如5′UTR的沉默,且转染进去的小干扰RNA表达质粒对细胞没有毒害作用.这一工作是通过载体直接在细胞内表达小干扰RNA(siRNA)而不是化学合成的,可以使小干扰RNA在细胞内得到稳定表达,因此本研究设计的siRNA表达载体不仅可以有效沉默HCV 5′UTR,而且该系统可以灵敏地筛选更有效的针对HCV的siRNA,因而这一结果为研究利用RNA干扰进行基因治疗HCV感染做了初步探索.     

TGF-βII 型受体的RNA 干扰抑制肾纤维化

目的:研究针对TGF-βⅡ型受体的RNA干扰质粒对α-SMA表达的抑制作用,探讨RNA干扰TGF-βRII的方法对肾间质纤维化的抑制作用。方法:单侧结扎输尿管方法制备肾间质纤维化小鼠动物模型。分别经输尿管逆行注射a:RNA干扰质粒;b:错配对照质粒;c:空载体;d:生理盐水;e:正常对照。通过western-blot及免疫组织化学方法检测第3、5、10天后肾组织内TGF-βRⅡ、α-SMA,观察其对肾间质纤维化的抑制作用。结果:针对TGF-βRII的RNA干扰质粒,明显抑制肾组织内TGF-βRⅡ、α-SMA表达;几组对照未见相应作用。结论:针对TGF-βRⅡ的RNA干扰质粒,能够抑制肾间质纤维化的发生、发展,可能成为延缓肾功能减退的有效方法。     

麻竹miR172a靶基因DlAP2的克隆及其表达

为了解开花麻竹(Dendrocalamus latiflorus)的Dl AP2基因功能,采用RT-PCR和RACE技术克隆了mi R172a靶基因AP2同源序列c DNA全长,命名为Dl AP2。结果表明,Dl AP2基因c DNA全长为1729 bp,包含5′端非编码区81 bp、开放阅读框1464 bp、3′端非编码区160 bp和24个碱基的Poly A尾巴,在编码框靠近3′端130 bp处有1个高度匹配mi R172a的结合位点(CTGCAGCATCATCAGGATTCT)。Dl AP2编码487个氨基酸的蛋白,具有两个AP2结构域,属于AP2/ERF家族AP2亚家族的AP2组,与来自其它单子叶植物的AP2蛋白均有较高同源性。RLM-5′RACE分析表明,mi R172a主要在靶序列的第11~12个碱基之间剪切靶基因Dl AP2的mi RNA。q RT-PCR结果表明,麻竹花芽中Dl AP2基因的表达规律与mi R172a表达变化正好相反,证明mi R172a对Dl AP2基因的表达具有调控作用。     

PLOD3基因3′调控区的人类特异突变改变miR-124a对PLOD3的调控

microRNAs(miRNAs)是一类在转录后水平调控基因表达的不编码蛋白质的小RNA(长度20—24个碱基)。其中,miR-124a是一个在哺乳动物中枢神经系统高度表达的miRNA,在神经前体细胞向神经元分化的过程中起着举足轻重的作用。由于miRNAs特异性地识别靶基因的3′端调控区(3′UTR)的靶序列,因此,在人类起源过程中基因3′UTR的单核苷酸序列变异有可能导致miRNA调控的改变。通过靶基因预测和3′UTR区在哺乳动物代表物种间的同源序列比较,我们发现miR-124a的靶基因中有一个基因(PLOD3)3′UTR的靶位点中存在人类特异突变位点。利用体外报告基因系统,发现PLOD3基因3′UTR靶位点中所含的一个人类特异的突变导致miR-124a对PLOD3的调控效率降低。研究表明,miRNAs靶基因3′UTR的序列变异具有功能效应,它有可能是人类中枢神经系统在起源和演化中发挥关键作用的重要遗传机制之一。     

MicroRNA对T细胞发育调控作用的研究

Micro RNA(mi RNA)是一类非编码小分子RNA,长约21~25个核苷酸,可以靶向结合特定的信使RNA(m RNA),能够在转录后水平上调节m RNA的翻译进而调控基因的表达。mi RNA的调控功能涉及多种生物学过程,与免疫疾病密切相关。近年来发现,mi RNA可以通过靶向免疫系统中的关键转导信号分子,从而在多个环节上参与免疫细胞的产生、发育以及增殖过程。该文对mi RNA与T细胞的发育关系进行简要概述。     

抑癌因子miR-10a抑制Tiam1表达对胃癌细胞凋亡和迁移的影响

目的:探讨miR-10a抑制Tiam1表达对胃癌细胞凋亡和侵袭的影响。方法:获取胃上皮组织细胞及胃癌组织细胞,利用q PCR及Western blot实验检测两种细胞中mi R-10a表达与Tiam1的m RNA及蛋白表达水平,同时检测胃癌细胞S746T及正常胃粘膜细胞RGM-1和NGEC中mi R-10a表达与Tiam1蛋白表达水平。通过将mi R-10a mimic和mi R-10a inhibitor转染HS746T细胞,利用流式细胞术检测HS746T的细胞周期和细胞凋亡,TranswellTM实验检测HS746T细胞的侵袭能力,qPCR及Western blot实验检测凋亡相关蛋白caspase3、caspase9和Bax以及周期相关蛋白P21表达水平;荧光素酶活性分析实验检测Tiam1是mi R-10a的作用靶点。已构建的Tiam1高表达的Tiam1-pcDNA3.1质粒和敲除Tiam1基因的PX458质粒分别转染HS746T细胞,通过流式细胞术及TranswellTM实验检测HS746T细胞的凋亡及侵袭能力。结果:与胃上皮组织细胞相比,早期胃癌临床组织细胞中mi R-10a表达降低,Tiam1的m RNA及蛋白表达升高;mi R-10a的表达与早期胃癌患者的肿瘤转移密切相关,与年龄、性别和肿瘤分期无关;与正常胃粘膜细胞RGM-1和NGEC相比,胃癌细胞HS746T中的mi R-10a表达降低,而Tiam1蛋白表达升高;mi R-10a可抑制HS746T细胞侵袭,促进细胞凋亡,使其停滞于G0/G1期;mi R-10a靶向作用于Tiam1基因的3'非翻译区(3'UTR),减少Tiam1的蛋白表达;Tiam1可抑制HS746T细胞凋亡,促进HS746T细胞侵袭。结论:mi R-10a靶向作用于Tiam1基因的3'UTR,抑制HS746T细胞的增殖及侵袭,促进HS746T细胞凋亡。     

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。     

MicroRNA在阿尔兹海默病中的作用研究

阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一类复杂的神经退行性疾病,也是一类最常见的老年期痴呆。越来越多的研究表明,小RNA(micro RNA,mi RNA)在AD的发生、发展中起着重要的作用。Mi RNA是一类单链、长度约22 nt的非编码小分子,通过靶向m RNA的非翻译区(untranslated regions,UTR)来降解m RNA或抑制其翻译,在神经系统的生长发育、分化及功能执行中扮演着重要角色。现对mi RNA在阿尔兹海默病发病机制中的作用予以综述,重点介绍mi RNA与APP、BACE1、tau、炎症以及神经元凋亡之间的联系。     

miR-146a的功能及其靶基因的研究进展

微小RNA (micro RNA, mi RNA)是小分子非编码RNA中的一类,可与靶m RNA结合,降解或抑制该m RNA进行翻译,进而对细胞的生长、增殖、衰老等过程进行调控。mi RNA-146a(mi R-146a)与炎性因子所致的自身免疫性疾病以及肿瘤的侵袭和转移相关,其失调往往导致病情的加重。然而,目前相关疾病常用的临床诊断指标和治疗药物缺乏特异性。现以mi R-146a为切入点,为寻找相关的自身免疫性疾病以及肿瘤更加精准的早期诊断指标和治疗靶点提供线索。     

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。