水稻盐胁迫相关内含子microRNA的表达及其生物发生机制

内含子microRNA是一类位于编码基因内含子区域的非编码小RNA。目前,动物内含子microRNA研究报道较多,而关于植物体内含子microRNA的功能及其生物发生机制报道较少。本研究通过高通量测序技术,结合生物信息学方法,发现在盐胁迫条件下水稻幼苗中共85个内含子microRNAs表达,其中差异表达的有24个。预测到的51个靶基因的功能分析,主要涉及抗氧化途径、植物激素信号转导途径及功能基因表达调控途径。此外,根据宿主基因的表达情况推测,共30个内含子microRNAs具有独立表达的功能。通过分析内含子microRNA前体DNA片段上游1 kb序列中的启动子核心元件,初步验证其具有独立表达的能力。因此,推测水稻幼苗在盐胁迫条件下,部分内含子microRNA独立于宿主基因表达,并参与水稻盐胁迫下的自我防御机制。     

水稻盐胁迫相关内含子microRNA的表达及其生物发生机制北大核心CSCD

内含子microRNA是一类位于编码基因内含子区域的非编码小RNA。目前,动物内含子microRNA研究报道较多,而关于植物体内含子microRNA的功能及其生物发生机制报道较少。本研究通过高通量测序技术,结合生物信息学方法,发现在盐胁迫条件下水稻幼苗中共85个内含子microRNAs表达,其中差异表达的有24个。预测到的51个靶基因的功能分析,主要涉及抗氧化途径、植物激素信号转导途径及功能基因表达调控途径。此外,根据宿主基因的表达情况推测,共30个内含子microRNAs具有独立表达的功能。通过分析内含子microRNA前体DNA片段上游1 kb序列中的启动子核心元件,初步验证其具有独立表达的能力。因此,推测水稻幼苗在盐胁迫条件下,部分内含子microRNA独立于宿主基因表达,并参与水稻盐胁迫下的自我防御机制。     

内含子microRNA——基因组中的暗物质

基因的内含子一直被认为是基因组中的"垃圾"序列。自上世纪末发现其编码了与RNA剪接相关的一些分子以来,人们对内含子的意义有了重新认识。随着micoRNA研究的深入,现已证实40%的microRNA由内含子所编码,这进一步提升了内含子在基因表达调控中的地位。内含子编码的microRNA长期未被人们所认识,但确实具有一定的生物学功能,可称得上是"基因组中的暗物质"。     

microRNA的调控和被调控

microRNA是一大类长度约22 nt的非编码RNA,可与靶基因的3′-UTR区部分或完全配对结合,进而通过降低靶mRNA的稳定性或抑制翻译而下调目的基因的表达. microRNA不仅参与细胞的增殖、分化、死亡等正常生理过程,而且还与包括癌症在内的诸多病理过程密切相关.microRNA通常位于编码基因的内含子区,主要由RNA聚合酶Ⅱ催化而转录为初始microRNA,接着经过一系列的核内、胞浆内酶切步骤而组装成有功能的RNA诱导的沉默复合体.本文将在简要介绍microRNA生物合成和调控功能的基础上,重点综述microRNA被调控的研究进展,主要包括表观遗传学水平、转录水平、转录后水平和降解的调控.近年来的研究,逐步丰富甚至推翻了以往对microRNA的认识,体现了microRNA生物学的复杂性.可以预见,随着研究的深入,microRNA将在疾病的早期防治中发挥越来越重要的作用.     

microRNA在小鼠乳腺不同发育时期差异表达谱及作用

microRNA是一类大小约22个核苷酸的非编码RNA分子,是一种广泛存在的对基因表达进行微调的分子。microRNA可以通过与靶基因mRNA的特定位点结合,抑制该蛋白的合成或诱导该mRNA的降解,从而参与基因的表达调控。一般来源于染色体的非编码区域,由大约70个核苷酸大小的可形成发夹结构的前体经Dicer酶加工而来。这类小RNA在表达上具有组织和时间的特异性,是调节其他功能基因表达的重要调控分子,在生物的生长发育过程中发挥着重要作用。因此,虽然microRNA的研究仅有很短的历史,但已成为基因表达调控研究的热点领域。以中国昆明小鼠不同发育时期的乳腺组织为实验材料,应用芯片技术及荧光定量PCR技术,分析发育不同时期的乳腺组织microRNA差异表达图谱。本文研究发现microRNA在乳腺不同的发育时期表达图谱不同;与青春期、退化期比较,妊娠期、哺乳期有十余种microRNAs表达上调,20余种microRNAs表达下调;microRNAs在乳腺发育和泌乳周期中发挥重要的作用。     

microRNA与病毒感染

microRNA是一类新近发现的由20-23个核苷酸构成的非编码RNA分子,它在生命进程中起着重要作用.病毒的复制和繁殖依赖于宿主细胞,而且对细胞环境的变化敏感.研究表明宿主和病毒都可以编码microRNA,病毒可通过小RNA介导的干扰作用影响宿主细胞,也能利用自身的"独特战略"改变宿主细胞从而满足自己生存的需求,所以,宿主与病毒间存在microRNA-mRNA相互作用的机制.尽管时microRNA与病毒感染的关系研究时间不长,但目前的研究结果为我们理解病毒和宿主之间的相互作用提供了一条途径,并为寻找病毒感染的生物标志物和治疗方法提供了新的思路.     

病毒基因沉默抑制子及其作用机制

基因沉默或RNA 沉默是植物、真菌以及无脊椎动物抵御病毒侵染的重要机制, 为了应对这种机制, 病毒编码RNA 沉默抑制子抑制宿主的基因沉默, 抵抗由基因沉默介导的宿主对病毒的抗性. 病毒编码的RNA 沉默抑制子, 又被称为病毒基因沉默抑制子, 广泛存在于各种植物RNA 病毒和DNA 病毒以及部分动物病毒中. 近年来, 针对病毒基因沉默抑制子作用机制的研究表明, 病毒基因沉默抑制子通过与宿主基因沉默通路中的RNA 或者关键蛋白分子相互作用, 发挥抑制宿主对病毒的抗性以及干扰宿主正常的基因表达调控的功能. 由于植物基因沉默通路的复杂性, 病毒基因沉默抑制子的作用机制也是复杂而多样的.     

microRNAs与流感病毒感染

MicroRNAs是一类数目庞大,而且可以广泛参与到生命活动各个进程的非编码RNA分子,在病毒感染宿主过程中存在着复杂的microRNAs与病毒的相互作用。流感病毒感染可以引起宿主microRNAs表达谱的明显变化,流感病毒能通过调控某些microRNAs的表达来实现免疫逃逸等增强其感染能力;同时,宿主也可以通过某些microRNAs的变化启动相应的抗流感病毒反应。本文主要针对流感病毒感染过程中宿主-病毒二者在microRNA水平的相互作用进行综述,以期更好的了解流感病毒的致病机制,为抗流感病毒的新药研制提供新的思路。     

MicroRNAs与病理性心肌肥厚关系的研究进展

MicroRNAs是内源性的小分子非编码RNA,长度约22个核苷酸,与调节基因的转录后修饰相关。单个microRNA可以调节多个基因的表达;同样,单个基因也受多个microRNAs的调控。MicroRNAs在心血管疾病中的作用受到越来越多的关注。MiR-133或miR-206等在心肌肥厚的发生中起抑制或促进作用。目前临床上已开展以microRNAs为靶点治疗心肌肥厚。本文从microRNAs在心肌肥厚中的作用,microRNAs影响的细胞内信号通路以及microRNAs作为治疗靶点的研究进展三个方面进行综述。     

MicroRNA在埃博拉病毒感染中的作用研究进展

MicroRNA是一类通过影响RNA表达、抑制蛋白质翻译来调节基因表达的内源性非编码小分子RNA。自从2014年首次发现苏丹型和扎伊尔型埃博拉病毒能够编码microRNA以来,不断有研究发现新的病毒microRNA以及其在埃博拉病毒复制、扩散、免疫逃逸中发挥的作用。宿主microRNA则参与到抗病毒防御机制中,但也面临着病毒蛋白对其调控的阻力包括相应宿主microRNA水平的变化以及RNA沉默抑制子的编码。深入研究埃博拉病毒与宿主在microRNA水平上的动态相互作用,有利于进一步了解埃博拉病毒的致病机制以及开发新的诊断、治疗策略。本文就microRNA在埃博拉病毒感染中的作用做一简要综述。     

Computational prediction of intronic microRNA targets using host gene expression reveals novel regulatory mechanisms

Approximately half of known human miRNAs are located in the introns of protein coding genes. Some of these intronic miRNAs are only expressed when their host gene is and, as such, their steady state expression levels are highly correlated with those of the host gene's mRNA. Recently host gene expression levels have been used to predict the targets of intronic miRNAs by identifying other mRNAs that they have consistent negative correlation with. This is a potentially powerful approach because it allows a large number of expression profiling studies to be used but needs refinement because mRNAs can be targeted by multiple miRNAs and not all intronic miRNAs are co-expressed with their host genes.Here we introduce InMiR, a new computational method that uses a linear-Gaussian model to predict the targets of intronic miRNAs based on the expression profiles of their host genes across a large number of datasets. Our method recovers nearly twice as many true positives at the same fixed false positive rate as a comparable method that only considers correlations. Through an analysis of 140 Affymetrix datasets from Gene Expression Omnibus, we build a network of 19,926 interactions among 57 intronic miRNAs and 3,864 targets. InMiR can also predict which host genes have expression profiles that are good surrogates for those of their intronic miRNAs. Host genes that InMiR predicts are bad surrogates contain significantly more miRNA target sites in their 3' UTRs and are significantly more likely to have predicted Pol II and Pol III promoters in their introns.We provide a dataset of 1,935 predicted mRNA targets for 22 intronic miRNAs. These prediction are supported both by sequence features and expression. By combining our results with previous reports, we distinguish three classes of intronic miRNAs: Those that are tightly regulated with their host gene; those that are likely to be expressed from the same promoter but whose host gene is highly regulated by miRNAs; and those likely to have independent promoters.