牦牛miR-378前体克隆及组织表达分析

旨在克隆牦牛miR-378的前体序列,阐明其组织表达规律,结合bta-miR-378靶基因的生物信息学预测和分析,探讨miR-378在牦牛生长发育过程中的调控功能。采用PCR方法成功克隆类乌齐牦牛miR-378前体序列,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测miR-378-3p在各组织中的表达模式,结合生物信息学软件TargetScan、DAVID以及数据库NCBI、miRbase等对miR-378进行保守性分析、靶基因预测及其生物学功能分析。结果表明,miR-378在各物种间高度保守,且miR-378-3p在各组织中广泛表达,其中在臀大肌中表达水平最高,显著高于其他组织(P<0.01),在臀脂中的表达高于卵巢、大脑、乳腺和肝脏。获得的272个靶基因主要参与细胞分化、细胞发育、大分子代谢等多个生物学过程,涉及孕酮介导的卵母细胞成熟、促性腺激素释放激素(GnRH)信号通路等,由此推测,miR-378可能在卵泡发育、卵母细胞成熟过程中起关键作用,进而影响母牦牛的繁殖性能。     

miR-29a靶基因预测及其相关生物信息学分析

目的:通过对miR-29a进行靶基因预测及相关生物信息学分析,为miR-29a靶基因的实验验证提供数据支持,以期为深入研究miR-29a的生物学功能和调控机制提供理论指导。方法:利用PubMed检索miR-29a相关文章,通过miRBase在线工具分析miR-29a序列。应用TargetScan及miRNAda两种计算方法预测miR-29a靶基因并取其交集作为分析的基因集合,分别进行基因本体(gene ontology,GO)中的分子功能和生物学过程以及KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)生物通路富集分析。结果:(1)miR-29a序列在多物种间具有高度保守性。(2)两种方法预测miR-29a靶基因交集共191个。(3)miR-29a靶基因GO分子功能集中于转录因子活性、DNA结合和钙离子结合等(P0.05);miR-29a靶基因GO生物学过程集中于调控转录、细胞粘附、细胞增殖与凋亡等(P0.05);KEGG生物通路主要富集于PI3K-AKT信号通路、JAK-STAT信号通路、T细胞受体信号通路和胰岛素信号通路等信号转导通路,以及肺小细胞癌和子宫内膜癌等疾病通路(P0.05)。结论:miR-29a可能通过参与多个靶基因信号通路的调控,在机体的多种生理病理过程中发挥重要作用,是一个颇有研究价值的生物学靶标。     

序列变异对miR-378生物发生以及靶标关系的影响

本研究旨在探索序列变异对miR-378的结构、表达水平以及靶标关系的影响.利用PCR测序比对不同猪种miR-378的序列突变,预测突变对miR-378二级结构和自由能的改变;构建miR-378表达载体检测突变对其加工过程中各级产物表达水平的作用;运用TargetScan和TargetRank对突变引起的靶标关系变化进行...     

MiR-21靶基因预测和生物信息学分析

为了利用生物信息学方法预测miR-21的靶基因及其功能,为后续研究miR-21及其靶基因在结肠癌发生中的作用机制奠定基础。研究通过miRBase获取并分析多个物种的miR-21的序列特征;应用Target Scan、Pic Tar,miRanda及miRecords 4种在线工具预测miR-21的靶基因,结合已证实的靶基因,对靶基因进行功能注释和信号通路富集分析;通过查找文献,综述miR-21的功能,结合功能注释和信号通路富集分析为进一步研究mir-21在结肠癌发生中的作用提供理论基础。     

MicroRNA调控动物脂肪细胞的分化

MicroRNA (miRNA)属于非编码小调节RNA,在动物细胞的增殖、分化、凋亡和代谢等许多生物学过程中具重要作用.研究显示大量miRNA也参与动物脂肪细胞的分化调节,在前体脂肪细胞向成熟脂肪细胞的分化过程中具有多种功能.目前的研究结果表明,这些miRNA在脂肪细胞分化的早期或后期通过其靶基因发挥功能,如miR-17-92和miR-143分别通过其靶基因Rb 2/p 130和ERK 5/BMK 1调节脂肪细胞分化,过表达可促进体外培养的脂肪细胞分化.因此,了解更多miRNA在脂肪细胞分化中的功能,可以加深对动物脂肪形成分子机制的理解,并有可能将其作为脂类代谢性疾病治疗的潜在靶点.     

MiR-27靶基因的分析及鉴定

MicroRNAs(miRNAs)是一类约20～25nt的小分子核苷酸,在细胞内的多种生物学过程,如细胞增殖、凋亡、生长、分化和代谢等过程中具有重要的功能。已知miR-27在脂肪细胞和肌肉细胞的发育过程中起了重要作用,其在神经细胞中的表达调节至今仍不清楚。在本研究中,通过miRBase和TargetScan数据库分析了miR-27的靶基因,构建了miR-27的真核表达载体,改造了萤火虫荧光素酶和海肾荧光素酶报告载体,将miR-27的靶基因Bmi1的3′-UTR融合到报告载体中,转染神经胶质瘤细胞,利用双荧光素酶检测系统分析荧光素酶的活性。研究发现miR-27a和miR-27b共同的靶基因主要调节发育过程。MiR-27真核表达载体能产生成熟态的miR-27。MiR-27a、miR-27b或miR-27a和miR-27b联合与Bmi1的3′-UTR的正义序列共转染U343细胞能明显降低萤火虫荧光素酶的活性(分别P0.05,P0.05,P0.01),这提示了Bmi1可能为miR-27的靶基因。     

miR-124在西方蜜蜂三种蜂型中的表达分析与功能推测

【目的】miR-124与神经系统发育相关,在多细胞动物脑中特异表达。本研究拟验证miR-124是否在西方蜜蜂3种蜂型的脑中特异表达以及在3种蜂型当中表达差异与功能分析,为西方蜜蜂中miR-124功能研究奠定基础。【方法】设计茎-环状引物反转录miRNA,定量PCR(称为stem-loop RT-qPCR检测法)检测miR-124在西方蜜蜂3种蜂型头部及其他部位表达情况;以邻位相连法构建miR-124系统进化树;利用BioEdit软件对miR-124成熟序列进行同源性分析;查找miR-124在西方蜜蜂当中的靶基因并对靶基因进行功能分析。【结果】miR-124在3种蜂型头部高量表达,其中工蜂最高,雄蜂次之,蜂王最低;miR-124在3种蜂型的其他部位微量表达,相对于3种蜂型头部几乎不表达;多物种中,miR-124同源性最低达到82.6%,最高达到100%;在西方蜜蜂中获得96个miR-124靶基因,45个靶基因获得基因注释,功能归类显示多个miR-124靶基因参与神经发育与调节。【结论】miR-124在3种蜂型头部特异表达,其中在工蜂头部表达最高,雄蜂次之,蜂王最低,而在三型蜂中,由于工蜂的脑最发达,雄蜂的次之,蜂王的最小,推测miR-124与西方蜜蜂3种蜂型的脑发育和调控3种蜂型分工相关。     

microRNA-378i抑制横纹肌肉瘤细胞增殖和迁移

该文主要研究了microRNA-378i(miR-378i)在人横纹肌肉瘤细胞中的表达水平及其对细胞增殖和迁移能力的影响。通过q RT-PCR(quantitative RT-PCR)法检测在横纹肌组织和横纹肌肉瘤细胞中miR-378i成熟体的水平。采用阳离子脂质体介导的方法将miR-378i成熟体转染入横纹肌肉瘤细胞,通过MTS法检测细胞增殖能力、细胞克隆形成实验检测细胞增殖和生长能力、流式细胞技术检测细胞周期,以及应用x CELLigence细胞功能分析仪检测细胞迁移能力。Western blot方法检测miR-378i对靶基因蛋白质水平的调控。结果显示,在横纹肌肉瘤细胞中,miR-378i成熟体的水平较正常横纹肌组织显著下调。恢复miR-378i的表达水平能显著抑制横纹肌肉瘤细胞的增殖、细胞克隆形成和迁移能力,并诱导细胞发生G1或G2期阻滞。Western blot结果显示,miR-378i能够下调IGF1Rβ的蛋白质水平。综上所述,miR-378i能够显著抑制横纹肌肉瘤细胞的增殖和迁移。     

miR-24-3p对宫颈癌细胞增殖与迁移的作用及机制研究

该文探讨了miR-24-3p对宫颈癌细胞增殖和迁移的促进作用及其机制。采用miR-24-3p抑制剂下调宫颈癌细胞中miR-24-3p的表达后,通过MTT、Transwell实验和Western blot检测细胞增殖、迁移和PCNA蛋白水平;采用生物信息学方法预测miR-24-3p的靶基因并进行功能注释和筛选;双荧光素酶报告实验和Western blot验证靶基因类血管动蛋白-2(angiomotin-like 2,AMOTL2),并通过siRNA抑制AMOTL2检测其对宫颈癌细胞迁移的影响。结果显示,下调miR-24-3p能抑制宫颈癌细胞的增殖和迁移能力并减少PCNA蛋白表达;其靶基因主要存在细胞与细胞连接组分中,显著富集于蛋白激酶活性分子功能、蛋白质自身磷酸化生物学过程和癌症中microRNA信号通路;miR-24-3p能靶向负调控最佳靶基因AMOTL2,下调AMOTL2可促进宫颈癌细胞CaSki的迁移。总之,miR-24-3p可调控多靶基因参与多个生物学过程和多条信号通路,在宫颈癌中可促进细胞增殖且通过靶向AMOTL2促进迁移。     

MiR-324-5p可能通过靶向淀粉样前体蛋白抑制棕榈酸诱导的3T3-L1脂肪细胞凋亡

miRNAs是一种非编码的小RNA,通过靶向mRNA的3′UTR调控基因的转录后翻译。为明确miR-324-5p对棕榈酸诱导的3T3-L1脂肪细胞凋亡的作用和机制,体外培养3T3-L1脂肪细胞,利用棕榈酸诱导细胞凋亡的同时过表达或抑制miR-324-5p,通过Annexin-V/FITC染色、RT-qPCR等方法检测miR-324-5p对3T3-L1脂肪细胞凋亡的作用。通过在线软件预测miR-324-5p的靶基因并进行验证。结果显示,过表达miR-324-5p能够显著抑制凋亡相关基因BCL-2相关X蛋白(BCL2-associated X protein, Bax)和胱天蛋白酶3(caspase3)的表达水平(P0.05);而抑制miR-324-5p后能够显著促进这些基因的表达(P0.05);靶基因预测及验证结果表明,miR-324-5p能够显著降低淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein, APP)的表达水平(P0.05)。本研究认为,miR-324-5p可能通过靶定APP抑制棕榈酸诱导的3T3-L1脂肪细胞凋亡。     

动物 microRNA 靶基因的筛选与鉴定研究进展

miRNA（microRNA）是一类在生物体内广泛存在的长度约22nt的小分子非编码RNA,其在转录后水平调控靶基因的表达,在生物体生长发育过程中起重要的调控作用。近年来,miRNA的功能研究越来越受到人们的重视,而miRNA功能研究的关键在于其调控靶基因的确定。miRNA主要作用于靶基因mRNA的3’UTR区的结合位点．但由于miRNA和靶基因的作用位点并不完全匹配,没有明显的规律可寻,导致应用传统方法鉴定靶基因十分困难。近年来,人们开发了各种特异的、灵敏度高的高通量miRNA靶基因筛选与鉴定方法,极大地促进了miRNA的功能研究。     

miRNA与其靶mRNA的相互作用：绑定位点的质量与数量特征的整合计算分析

miRNAs通过完全或不完全的碱基互补绑定到信使RNA(mRNA)上,通过抑制翻译或者直接导致mRNA降解的方式来调节靶基因的表达．为了研究miRNAs在转录水平上面的调控作用,两种人类基因组中组织特异的miRNAs(miR-1和miR-124)被转染到HeLa细胞中,微阵列(microarray)分析转染前后细胞中各基因mRNA表达水平变化情况的结果表明：动物基因组中靶基因与miRNAs不完全的碱基互补也会导致mRNA的直接降解．通过分析实验得到的mRNA表达水平变化数据,发现这相同miRNA的不同靶基因mRNA表达水平的下调倍数有着明显的差别,推测这些靶基因mRNA序列本身存在某些影响其受调节程度的因素．为此,提取和分析这些靶基因mRNA的序列特征,通过对这些序列特征与mRNA表达水平下调数据进行统计相关分析,最终发现,miRNA靶基因受调节的程度与以下几个因素相关联：mRNA序列中miRNA靶位点的个数,靶位点与miRNA序列碱基互补的程度,以及绑定后形成二级结构的稳定程度(即最低自由能的大小)．在此基础上,初步建立起一个多因子作用下的miRNA 靶基因mRNA表达水平下调程度模型,分析表明：该模型在一定程度上可以反映了部分序列特征对于miRNA靶基因mRNA表达水平下调程度的影响．     

MiR-378a-5p直接靶ZEB1向上调鼻咽癌CNE-1细胞E-cadherin表达*

目的： Mir-378a-5p是一种被发现多年的微小RNA,其在包括肺癌、结肠癌和乳腺癌等多种肿瘤中都被认为具有抑制肿瘤生 长的作用。Mir-378a-5p与细胞增殖的关系在多篇文章中已经有较为详细的阐述,然而,目前没有报道提及miR-378a-5p是否通过 作用于细胞迁移和细胞粘附途径从而达到抑制肿瘤生长的作用。方法与结果：在本研究中,我们通过wound healing 和trans-well 的方法发现在鼻咽癌细胞CNE-1 中过表达miR-378a-5p显著的抑制了细胞迁移以及细胞浸润的过程。通过免疫印迹方法,我们 揭示了细胞粘附因子E-cadherin在过表达miR-378a-5p后显著上调。通过生物信息学的方法,我们预测了miR-378a-5p的可能作 用靶点,并通过双荧光报告载体的方法证实了ZEB1是miR-378a-5p的直接靶点。结论：我们的研究提示了miR-378a-5p造成的E-cadherin 的上调是通过直接抑制E-cadherin的负调控因子ZEB1造成的。E-cadherin的上调不但影响了细胞的迁移和粘附,而且 通过间接阻断Wnt通路抑制了下游控制细胞增殖的基因表达。本研究为理解miR-378a-5p的肿瘤抑制作用提供了一个新的作用 机理。     

Spontaneous single nucleotide polymorphism in porcine microRNA-378 seed region leads to functional alteration

Sequence variation in a microRNA (miRNA) seed region can influence its biogenesis and effects on target mRNAs; however, in mammals, few seed region mutations leading to functional alterations have been reported to date. Here, we report the identification of a single nucleotide polymorphism (SNP) with functional consequence located in the seed region of porcine miR-378. In vitro analysis of this rs331295049 A17G SNP showed significantly up-regulated expression of the mature miR-378 (miR-378/G). In silico target prediction indicated that the SNP would modulate secondary structure and result in functional loss affecting >85% of the known target genes of the wild-type miR-378 (miR-378/A), and functional gain affecting >700 new target genes, and dual-luciferase reporter assay verified this result. This report of a SNP in the seed region of miR-378 leads to functional alteration and indicates the potential for substantive functional consequences to the molecular physiology of a mammalian organism.     

Specificity of miR-378a-5p targeting rodent fibronectin

One criterion for microRNA identification is based on their conservation across species, and prediction of miRNA targets by empirical approaches using computational analysis relies on the presence of conservative mRNA 3′UTR. Because most miRNA target sites identified are highly conserved across different species, it is not clear whether miRNA targeting is species-specific. To predict miRNA targeting, we aligned all available fibronectin 3′UTRs and observed significant conservation of all 20 species. Twelve miRNAs were predicted to target most fibronectin 3′UTRs, but rodent fibronectin showed potential binding sites specific for five different miRNAs. One of them, the miR-378a-5p, contained a complete matching seed-region for all rodent fibronectin, which could not be found in any other species. We designed experiments to test whether the species-specific targeting possessed biological function and found that expression of miR-378a-5p decreased cancer cell proliferation, migration, and invasion, resulting in inhibition of tumor growth. Silencing fibronectin expression produced similar effects as miR-378a-5p, while transfection with a construct targeting miR-378-5p produced opposite results. Tumor formation assay showed that enhanced expression of fibronectin in the stromal tissues as a background environment suppressed tumor growth, while increased fibronectin expression inside the tumor cells promoted tumor growth. This was likely due to the different signaling direction, either inside-out or outside-in signal. Our results demonstrated that species-specific targeting by miRNA could also exert functional effects. Thus, one layer of regulation has been added to the complex network of miRNA signaling.     

MicroRNA expression changes during human leukemic HL-60 cell differentiation induced by 4-hydroxynonenal,a product of lipid peroxidation

4-Hydroxynonenal (HNE) is one of several lipid oxidation products that may have an impact on human pathophysiology. It is an important second messenger involved in the regulation of various cellular processes and exhibits antiproliferative and differentiative properties in various tumor cell lines. The mechanisms by which HNE affects cell growth and differentiation are only partially clarified. Because microRNAs (miRNAs) have the ability to regulate several cellular processes, we hypothesized that HNE, in addition to other mechanisms, could affect miRNA expression. Here, we present the results of a genome-wide miRNA expression profiling of HNE-treated HL-60 leukemic cells. Among 470 human miRNAs, 10 were found to be differentially expressed between control and HNE-treated cells (at p < 0.05). Six miRNAs were down-regulated (miR-181a*, miR-199b, miR-202, miR-378, miR-454-3p, miR-575) and 4 were up-regulated (miR-125a, miR-339, miR-663, miR-660). Three of these regulated miRNAs (miR-202, miR-339, miR-378) were further assayed and validated by quantitative real-time RT-PCR. Moreover, consistent with the down-regulation of miR-378, HNE also induced the expression of the SUFU protein, a tumor suppressor recently identified as a target of miR-378. The finding that HNE could regulate the expression of miRNAs and their targets opens new perspectives on the understanding of HNE-controlled pathways. A functional analysis of 191 putative gene targets of miRNAs modulated by HNE is discussed.