整合分析基因表达与拷贝数变异识别癌症的驱动基因及调控子miRNAs

目的:通过整合分析基因的表达与拷贝数变异(CNV)识别癌症的驱动基因及调控子mi RNAs。方法:通过整合基因表达与CNV数据,分别计算了乳腺癌、结肠癌、肺癌、肾癌、膀胱癌、头颈癌六种癌症中mi RNAs的调控得分,提出了一个识别驱动基因和显著调控子mi RNAs的方法。结果:本文研究发现,CNV区域上编码的基因相比于非CNV区域上编码的基因更倾向于受mi RNAs调控。但是,癌相关CNV区域上的基因相比正常CNV区域上的基因更少受mi RNAs调控。本研究识别出了EXOSC4、ZNF7、BOP1等原癌基因,以及mi R-488、mi R-27a、mi R-454等在多种癌症中都起调控作用的调控子mi RNAs。结论:本文的方法为癌症研究带来了新的启发,这些具有调控扩增基因过表达作用的mi RNAs的发现,有助于我们更进一步了解癌基因表达的复杂调控机制,进而推动癌症的诊断、治疗和预后。     

肌细胞特异性microRNAs生物学效应研究进展

micro RNAs(mi RNAs)是一类含有20~22个核苷酸的非编码单链小分子RNA,发挥转录后水平负调控基因表达和翻译的作用,具有生物学功能多样性,可作为多种疾病诊断和预后重要分子标志。该文介绍了肌细胞特异性mi RNAs,如mi R-1、mi R-133、mi R-145、mi R-206基因等染色体分布、序列、组织表达丰度、主要通路,并对肌细胞特异性mi RNAs在气管平滑肌、血管平滑肌、心肌等细胞中的生物学效应研究进展进行综述。     

microRNA在胚胎干细胞分化的心肌细胞中的表达变化

胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)具有自我更新和多向分化的特性。近年研究显示转录后调控包括micro RNAs(mi RNAs)的调控在ESC心肌细胞分化(ESC-derived cardiomyocytes,ESCM)命运决定中起着重要作用。然而对决定ESC分化命运的mi RNAs的了解还非常有限。为了进一步认识mi RNAs对心肌细胞分化的调控作用,本研究采用经典的悬滴法诱导小鼠ESC(m ESC)分化成心肌细胞,采用安捷伦8×15k小鼠mi RNAs芯片(mi Rbase V16.0)比较了富含跳动心肌细胞区域与非跳动区域mi RNAs表达谱的异同,发现与非跳动区域相比,跳动区域中有19个mi RNAs发生了5倍以上的表达变化(n=3,P0.05),其中5个mi RNAs表达上调、14个mi RNAs表达下调。采用定量RT-PCR进一步分析了mi RNAs芯片中差异倍数大于10的mi RNAs,证明mi R-196a,mi R-196b和mi R-467e在心肌细胞跳动区域的表达丰度明显低于非跳动区域(n=3,P0.05)。用Target Scan数据库对mi R-196a和mi R-196b进行靶基因预测,发现其可能与心肌细胞分化呈负相关,提示其在ESC分化命运决定中可能具有一定的调控作用。这些结果为进一步明确mi RNAs在ESC分化的心肌细胞中的作用提供了新线索。     

循环miRNAs在几种肝病检测中的研究进展

micro RNAs(mi RNAs)是一类单链非编码的内源性小RNA分子,参与细胞、组织甚至个体的生长发育。以往人们主要研究的是肝脏组织中mi RNAs在肝脏相关疾病检测中的应用,随着2008年血液中mi RNAs的发现,循环mi RNAs在疾病检测中的研究逐渐成为热点。micro RNAs普遍存在于血液中,与肝癌、肝硬化等多种肝脏疾病的发生发展密切相关。本文介绍了循环mi RNAs的来源及其特异性、稳定性等特性,简述了循环mi RNAs传统和最新的检测方法及特点,总结了循环mi RNAs在肝癌、肝炎、肝硬化、药物性肝损伤等肝脏疾病检测中的研究进展。近年研究表明循环mi RNAs检测具有采样方便、稳定性好、灵敏度高、可连续监测等优势,在肝脏相关疾病的诊断和预测中发挥了越来越重要的作用,其临床意义及应用前景已引起高度关注。本文重点综述在前人的研究结果中有望成为肝脏相关疾病诊断和预后判断的循环mi RNAs分子标志物发现目前的很多研究只是停留在实验室阶段,尚缺乏简单有效的诊断方法和统一的诊断标准,未来研究的热点应集中在如何进一步提高有潜力的mi RNAs分子标志物的敏感性、特异性和标准化,使其真正应用于临床诊断。     

小分子非编码RNA与雄性不育

小分子非编码RNA(Small non-coding RNA,snc RNA)是一类20-30个左右核苷酸长度的RNAs,不具有编码蛋白质的功能,但在调控机制方面具有广泛的生物学功能。在动物精子形成过程中有两类snc RNAs,即mi RNAs和pi RNAs起着重要调控作用,它们在动物睾丸组织中表达异常会导致精子生成障碍从而表现出雄性不育性状。综合分析了snc RNA的结构、功能以及对雄性动物生育能力的影响,以期为进一步研究snc RNA的调控机制提供参考。     

miR-365在肿瘤中的研究进展

在了解肿瘤信号通路方面虽已取得了实质性的进展,但由于肿瘤的致瘤通路、耐药性等方面的复杂性,导致仍然缺乏治疗肿瘤的有效手段。micro RNAs(mi RNAs)的发现为解决这个问题提供了新的希望。mi R-365作为mi RNAs中的重要一员,在肿瘤中频繁的异常表达已经证明其与肿瘤的发生发展及预后息息相关。因此深入研究mi R-365在肿瘤中的表达特点及与相关基因的调控关系将为了解肿瘤细胞周期、增殖、凋亡等生物学功能提供更有效的视点,为肿瘤的临床治疗提供潜在的治疗靶点。现就mi R-365在肿瘤中的表达及与信号通路之间的调控作一简要综述,以揭示mi R-365在肿瘤细胞内的表达调控情况。     

MicroRNAs与心肌细胞肌浆网钙操纵功能调控

肌浆网(sarcoplasmic reticulum,SR)钙操纵功能是心肌细胞发生、发育及成熟的重要环节之一,是心肌收缩维持心脏泵血的功能基础。多种心脏疾病发生发展与SR钙操纵功能的紊乱有关。研究表明,micro RNAs(mi RNAs)以多种作用途径参与心肌细胞SR钙操纵功能的调节以及心脏疾病的发生发展或者心脏功能的保护。该文主要围绕mi RNAs调控心肌细胞SR钙操纵及其机制的研究现状作一综述,并对mi RNAs在心脏疾病的临床诊断和治疗中的运用前景进行展望。     

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。     

miR-124 在消化系统肿瘤研究中的进展

消化系统肿瘤严重危害人类健康,是导致死亡的主要原因,其一直是科学研究的一个重点,也是难点。Micro RNA(mi RNA)是一类广泛存在于生物体内的内源性、非编码、单链小分子RNA,参与调控生物体的几乎所有生命活动,包括多种生理和病理活动。目前研究认为,mi RNAs参与肿瘤的发生和进展。mi R-124是mi RNAs家族的一员,是一个相当保守的mi RNA,在多种肿瘤包括消化系统肿瘤的细胞或组织中均表达下调,扮演着类似抑癌基因的角色,在该类肿瘤的发生、发展以及预后中发挥重要作用。本文就mi R-124在消化系统肿瘤研究中的进展作一综述。     

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。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism