计算识别microRNA及其靶基因

小RNA的发现为基因调控系统研究提供了新的方向。在多数物种中已经发现了大量的小RNA。这一领域已经成为了近来研究的热点,在研究起始阶段,计算学方法已经成为实验研究中不可或缺的工具,许多发现是由生物学实验与计算学方法共同合作来完成的。在这篇综述中,我们总结了前人关于小RNA及其靶基因识别的理论知识。最后,讨论了关于预测小RNA及其靶基因的计算学方法和相关软件。     

Real time PCR profiling of 330 human micro-RNAs

The small size of miRNAs makes profiling of all the 462 known human miRNAs difficult using single cell samples. Recently, we showed that judicious sequence partitioning between RT primers and second strand synthesis primers permitted multiplexed RT-PCR amplification of miRNA in very small samples to allow individual real time PCR quantification. Here, we show that zip coding the primers and TaqMan probes with sequences specific to each miRNA greatly improves reaction specificity, which permits the profiling of all miRNAs in a single multiplexed RT-PCR reaction.     

Mi-DISCOVERER: A bioinformatics tool for the detection of mi-RNA in human genome

MicroRNAs (miRNAs) are 22 nucleotides non-coding RNAs that play pivotal regulatory roles in diverse organisms including the humans and are difficult to be identified due to lack of either sequence features or robust algorithms to efficiently identify. Therefore, we made a tool that is Mi-Discoverer for the detection of miRNAs in human genome. The tools used for the development of software are Microsoft Office Access 2003, the JDK version 1.6.0, BioJava version 1.0, and the NetBeans IDE version 6.0. All already made miRNAs softwares were web based; so the advantage of our project was to make a desktop facility to the user for sequence alignment search with already identified miRNAs of human genome present in the database. The user can also insert and update the newly discovered human miRNA in the database. Mi-Discoverer, a bioinformatics tool successfully identifies human miRNAs based on multiple sequence alignment searches. It's a non redundant database containing a large collection of publicly available human miRNAs.     

哺乳动物的miRNA研究

微小RNA(microRNA,miRNA)是新近发现的一类重要非编码调控RNA,以转录或转录后水平调节方式参与哺乳动物发育(细胞生长、分化、凋亡)、免疫调节及疾病发生等过程。就miRNA的形成及作用机制,哺乳动物中miRNA发现策略、靶位点的识别,miRNA功能研究进行综述,为类似研究提供参考。     

miRNA体内作用靶标鉴定的策略

miRNAs是一类重要的基因表达调节因子,近年的研究表明miRNA在控制细胞的生长发育、分化、凋亡等过程中发挥着十分重要的作用。但对miRNA作用机制和分子功能的研究却进展缓慢,归其原因是miRNA和靶标之间非完全配对,缺乏快捷有效的靶标鉴定方法。因此,就miRNA靶标鉴定的策略作一综述。miRNA调节靶标的鉴定有助于揭示一些疾病的致病机理,发现可用于治疗的新分子靶标,为基因治疗奠定基础。     

miRNA及其靶位点多态性的研究进展

微RNA(microRNA,miRNA)是一类进化上保守、长度为21～23nt的非编码单链小RNA,参与个体发育、器官形成、细胞增殖、分化和细胞凋亡等生物学过程,并在其中发挥重要的调节作用。近年来研究发现,miRNA及其靶位点的多态将引起不同类型的疾患。文章主要从miRNA及其靶位点的多态类型,以及由多态性引起的相关疾病等方面来阐述miRNA的最新进展。     

人源microRNA分子表达库的构建

microRNA(miRNA)是一类长度为22nt左右的单链非编码小RNA分子,通过与靶mRNA分子结合而沉默其表达.目前,虽然在多种生物中发现了大量的miRNA,但对它们的功能还知之甚少.为了深入研究miRNA的功能,构建了一个包括170多种人源miRNA表达载体的miRNA分子表达库,并对部分表达载体采用RNA印迹及双荧光素酶分析技术进行验证.实验证明:这些miRNA表达载体在HEK-293细胞内可以高水平表达miRNA前体和成熟的miRNA,并且能抑制含有相应靶位点的报告基因的表达.这些结果表明:该miRNA表达库可以表达功能miRNA,并可用于miRNA功能的筛选和研究.     

植物 miRNA

植物RNA家族中最近发现和研究的一个新种类miRNA,它与动物体内的miRNA有相似点,但也有不同。它参与指导mRNA的剪切,影响转座子,目前在拟南芥中发现了19种miRNA,由Dicer酶和Argonaute蛋白作用下产生的,通过与目标序列的互补影响mRNA剪切和DNA甲基化,引起相关生理过程的发生。     

与肿瘤相关的MicroRNA研究进展

MicroRNA（smiRNAs）是一类进化上保守的单链非编码小分子RNA,它作为基因表达调控因子在转录后水平调节基因表达。最近研究发现,miRNA能够控制细胞生长、凋亡及分化;miRNA的表达与癌症相关,并在肿瘤的形成过程中发挥着重要的作用。因此,miRNA的研究对于揭示基因表达的调控机理、人类疾病防治及生物进化探索具有重要意义。     

miRNA功能的研究进展

综述了miRNA功能的最新研究进展。miRNA是一类长度约20~24nt的非编码调控单链小分子RNA,其功能和作用是近年来分子生物学界关注的重点。这些微小的RNA控制着包括细胞增殖、凋亡、器官发生、发育、造血以及肿瘤发生等若干途径。最近研究发现,miRNA可能同时具有肿瘤抑制因子和源癌基因的功能,并且可能在癌症的诊断和治疗中发挥重要的作用。miRNA可以通过影响或者调控细胞增殖、分化过程中的信使RNA和关键蛋白质等参与细胞的发育。此外,miRNA对多种植物激素的调控作用对于植物体的发育也具有重要意义。     

病毒编码的miRNAs研究进展

miRNA是一类在多种基因调控过程中起重要作用的小RNA分子。最近已经发现了许多病毒编码miRNAs,这表明病毒也利用这一重要的基因调控模式。尽管大多数病毒编码miRNAs的功能还不知道,但是目前已经发现一些病毒miRNAs参与了CTL逃避、潜伏感染介导和凋亡抑制等过程。揭示病毒miRNA（viral miRNA,vmiRNA）在致病过程中的作用不仅有助于开发有效的抗病毒疗法,而且能为开发抗病毒药物提供新的分子靶标。因此,本文就将vmiRNAs的最新研究进展做以综述。     

水稻MicroRNA的预测及实验验证

根据已报道水稻pre-miRNA的序列与结构信息,利用支持向量机（support vector machine, SVM）方法在miRNA前体上预测成熟区,产生一个模型——mature-SVM.它预测水稻成熟区的敏感性和特异性分别为86.7% 和100%;然后,用这个模型对从水稻基因组中筛选出的46.501条pre-miRNA进行成熟链预测,此外再根据miRNA的作用原理用blast程序所进一步的筛选,得到了127条pre-miRNA及成熟miRNA;除去其中已知的21条,最后得到106条候选的新的水稻miRNA. 从中随机挑取10条进行Northern验证,结果有4条miRNA得到确认.     

miR-15a靶基因的预测及生物信息学分析

目的:对目前研究较为广泛的miR-15a的靶基因进行预测及相关生物信息学分析,以期为miR-15a靶基因的实验验证提供数据支持,并为深入研究miR-15a的调控机制及生物学功能奠定基础和提供理论指导。方法:选择TargetScan5.1与PicTar两种计算方法预测miR-15a的靶基因的交集作为分析的基因集合,分别进行GO注释描述、GO富集分析和生物通路富集分析。结果与结论:预测靶基因集合分别富集在转录调控、蛋白质修饰、细胞周期等生物学过程和蛋白激酶活性等分子功能上(P0.01);经典miR-15a预测靶基因集合显著富集于KEGG通路数据库中的Wnt信号通路、细胞周期和p53信号通路等5个信号转导通路及前列腺癌、慢性髓细胞性白血病、黑素瘤等7个疾病通路中(P0.05)。     

MicroRNA与肿瘤相关的信号转导通路

信号转导通路在细胞代谢、生长、增殖、应激、发育和凋亡等生命活动中具有极为重要的作用。干扰这些通路将可能影响细胞的正常发育, 甚至导致肿瘤。MicroRNA(miRNA)是近年来在真核生物中发现的、在转录后水平负调节基因表达的一类长度约22个核苷酸的非编码小RNA, 其靶基因数目众多, 生物学功能广泛。在多种肿瘤中发现了miRNA的异常表达, 提示后者与肿瘤发生有关, 可能机制为调控癌基因或肿瘤抑制基因的表达。此外亦发现miRNA的靶基因有许多作用于肿瘤相关的信号转导通路。miRNA在肿瘤发生过程中的重要调控功能预示其将成为人类癌症诊断和治疗方面的新星。     

病毒miRNA的研究进展

MicmRNA（miRNA）是指一组由多细胞生物产生的小片段非编码RNA,是真核生物基因调控重要的组成成分。近些年来有研究者在病毒中也同样发现编码产生的miRNA,其可通过RNA干扰途径参与调节感染过程以及促进癌症的发生。因此阻止病毒小RNA生成有望成为治疗病毒相关疾病的新方法。     

果蝇miRNA的结构与功能及研究策略

miRNA是一类在动植物基因组中广泛存在的小分子非编码RNA, 作为真核细胞转录后水平上基因表达的关键调控者, 它通过与靶基因mRNA的特定位点结合, 抑制mRNA的翻译或诱导mRNA的降解, 从而介导生物体的许多重要生理活动。本文简要总结了模式昆虫黑腹果蝇Drosophila melanogaster miRNA的鉴定情况, 综述了miRNA的结构特征、生物合成途径和作用机制。miRNA可能同时调节成百上千个靶标, 其生物功能主要体现为: 调节细胞分化与凋亡, 调节器官和神经系统的发育, 控制肌肉分化, 保持能量动态平衡, 调节昆虫变态或综合调节作用。miRNA具有“低丰度、短序列、难富集”的特点, miRNA基因的获得和功能鉴定研究的基本策略是实验生物学和生物信息学方法的有机结合。鉴定新miRNA及其靶标, 深入研究其生物功能和基因进化等可能成为今后一段时间昆虫miRNA研究的重要内容。     

MiRNA:一种新的基因表达调节子

在动植物基因组中广泛存在一类非编码蛋白的RNA基因,产生长度大约为21～24个核苷酸的RNA,它们被命名为microRNA（miRNA）。 这是一类具有调节其他基因表达活性的小RNA。在生物的发育过程中发挥着重要作用。本文对这种基因表达调节途径的发现、机制功能及研究方法和现状作简要概述。 Abstract:Plant and animal genomes contain an abundance of small genes that produce RNAs of about 22 nucleotides in length, which was dubbed as microRNAs.These newly found endogenous RNAs may participate in a wide range of genetic regulatory pathways and play an important role in the development.This paper is focused on the finding of the microRNAs,its mechanism and function,as well as the methods of research.     

拟南芥中与植物生长和耐寒相关的miRNA表达载体的构建

本研究通过PCR方法从拟南芥基因组序列中分离了3个理论推断与耐寒相关的miRNA片段(miRNA402,miRNA319和miRNA393)和1个与植物生长相关的片段miRNA172。利用重叠延伸PCR技术将miRNA172小分子,以及3个与耐寒相关的miRNA402,miRNA319和miRNA393小分子串连在一起分别导入植物表达载体pVKH-35S-GUS-pA,取代表达载体中的GUS基因,构建了pVKH-35S-mir172-pA和pVKH-35S-mir31+402+393-pA融合表达载体。经PCR和双酶切及测序鉴定,pVKH-35S-mir172-pA和pVKH-35S-mir319+402+393-pA构建成功,为后续利用基因工程手段,miRNA转化木薯,提高木薯生长和木薯耐寒相关研究奠定基础。     

动植物miRNA的生物合成、作用机理及其功能

microRNAs(miRNAs)是生物体内源长度约为20—23个核苷酸的非编码小RNA,通过与靶mRNA的互补配对而在转录后水平上对基因的表达进行负调控,导致mRNA的降解或翻译抑制。到目前为止,已报道有几千种miRNA存在于动物、植物、真菌等多细胞真核生物中,进化上高度保守。在植物和动物中,miRNA虽然都是通过与其靶基因的相互作用来调节基因表达,进而调控生物体的生长发育,但miRNA执行这种调控作用的机理却不尽相同。同时miRNA在动植物体内的形成过程也存在很多的不同之处。本文综述了动植物miRNA的生物合成、作用机理、生物功能等方面的研究进展。     

病毒编码的miRNA:基因表达新的调控因子

微小RNA(microRNA,miRNA)是一类长约22个核苷酸的RNA,在数量、序列、结构、表达和功能上具有多样性。目前,通过生物信息学手段和分子克隆方法,已发现了3518种miRNA,在控制细胞的生长发育、分化、凋亡等过程中发挥着十分重要的作用。最近研究发现疱疹病毒、多瘤病毒、逆转录病毒的某些病毒基因组也能够编码miRNA,这些miRNA在调控病毒基因自身表达以及病毒与宿主相互作用方面可能起重要的作用。某些病毒甚至能够利用宿主体内的miRNA调控其自身表达。找出病毒可能编码的miRNA,探索其对病毒感染、复制、表达的作用,有助于病毒分子生物学的研究,也会为研发防治病毒的新方法和新途径提供新的思路。