小RNA家族的新成员—piRNA

microRNA (miRNA)和small interfering RNA(siRNA)在真核生物生命活动的基本过程中发挥着重要的调节作用。随着对siRNA和miRNA研究的不断深入, 最近科学家在研究大鼠雄性精子时发现哺乳动物睾丸内存在另一种新型的小RNA分子, 该分子在精子发生过程中起着重要的生理调节作用, 该种小分子RNA被命名为piRNA, 在功能、分布和分子特征等方面piRNA较miRNA和siRNA存在着显著的不同, 对piRNA深入研究有望揭示出机体内在的基因表达调节机制。     

环状RNA:潜在的新型miRNA活性调控分子

环状RNA(circular RNA,circRNA)是近年来RNA领域最新的研究热点.它是一类由特殊的选择性剪切产生且在真核细胞中广泛表达的环形内源性RNA分子.研究发现,circRNA富含microRNA(miRNA)结合位点,可以发挥竞争性内源RNA作用,作为miRNA"海绵"来解除对其靶基因的抑制效应.近年来,circRNA作为一种新型调控分子调控miRNA功能的发挥,受到众多研究者的青睐.本文综述circRNA的产生机制,及其调控miRNA的最新研究进展与研究方法等.     

miRNA的研究进展

近来,人类发现了一些不同种类的小RNA分子,其中miRNA是人类新发现的一类小RNA,它在进化上具有保守性,在数量、序列、结构、表达和功能上具有多样性.目前,大约已发现了100多种miRNA,它们存在于不同的生物中,从四膜虫、线虫、植物、动物到人都已发现了不同的miRNA.miRNA的主要功能是调节内源基因表达,它在基因活动调控网络中扮演了重要的角色.miRNA与siRNA关系密切,它们既具有相似性,又具有差异性.小RNA分子研究将是今后分子生物学的研究热点之一.     

MicroRNA——关节炎治疗的新靶点

关节炎是一种较为常见的累及运动系统的慢性疾病,可分为骨性关节炎和风湿性关节炎等．我国北方地区冬季寒冷,该病发病率较高．小干扰RNA（small interfering RNA, siRNA）是一类长度约为21～23对核苷酸的双链小分子RNA,参与基因沉默,已经应用于关节炎治疗的研究中. MicroRNA(miRNA）是一类内源性小分子RNA．其常规作用方式是通过与靶基因的3′UTR结合抑制靶基因的表达．目前,已有研究表明miRNA与关节炎发病联系密切．通过局部注射等多种途径,向体内递送各种经过修饰的miRNA能够发挥改善关节炎症状等作用．这些研究提示miRNA将成为关节炎治疗的新靶点．     

小RNA分子研究进展

在过去很长的一段时间内,RNA始终没有得到科学家足够的重视,直到非编码性小RNA（non—coding small RNA）的出现,使得研究者对RNA功能的传统观念发生了惊人的改变。生命体内存在着大量的miRNA、siRNA与piRNA,它们在不同水平上调节着基因的表达,影响生命活动。另外一些较长的非编码RNA广泛地参与到细胞内不同的生化过程中。发挥重要作用。随着小分子RNA的发现至今,RNA的研究领域进入炙手可热的状态,RNAi的机制在一步步被完善与深化．更多新类型的小分子RNA被发现。在应用方面,siRNA已经成为分子生物学实验中一种简单而有效的基因沉默工具,并且在人类疾病治疗方面初有成效。     

小RNA分子与精子发生调控

近来研究发现小RNA(small RNAs)可作为转录后及翻译水平上基因表达调节的重要调节因子,利用小RNA来阐明调节精子发生的分子机制取得了显著进展。这些小RNA主要分为3类,即小干扰RNA(siRNA)、微小RNA(miRNA)以及与piwi蛋白相互作用的RNA(piRNA)。在减数分裂和精子发生过程中,小RNA具有多种生物学功能,如利用siRNA体外转染或体内注射来敲低特定基因从而研究该基因在精子发生过程中的作用;miRNA可能参与精子发生中有丝、减数及后减数分裂阶段的基因表达调节;piRNA主要参与调节雄性生殖细胞减数及后减数分裂的过程,在精子发生中起抑制反转录转座子(retrotransposons)的作用。文章对小RNAs合成、作用机制、功能及展望等最新进展进行了综述。     

干扰小RNA与微RNA

干扰小RNA（small interfering RNA;siRNA）和微RNA（microRNA;miRNA）是两种序列特异性地转录后基因表达的调节因子,它们的相关性密切,既具有相似性,又具有差异性。该文主要介绍这两种小RNA分子的产生、作用机制,以及两者之间的联系与区别。     

MicroRNA研究进展

近年来,在许多真核生物中发现了一类能时序调控发育的、长度约为22个核苷酸（nt）的非编码小分子RNA,称为microRNA(miRNA)。它由RNaseⅢ蛋白Drosha和Dicer共同酶解作用产生,由Exportin-5转运出核,通过与small interfering RNA(siRNA)相似的机制,导致mRNA降解,或者与mRNA的3’端非翻译区结合,阻遏转录后翻译。miRNA在发育和某些人类疾病发生中有着重要作用。     

MicroRNA研究进展

在多细胞生物的基因组中都存在一类非编码RNA基因,能够产生长度约为22个核苷酸的小分子RNA,称为microRNA(miRNA),具有调节其他基因表达活性的功能。miRNA的发现,为我们理解复杂的基因调节网络开辟了新的空间。本文概述了miRNA的产生过程、转录抑制机理、研究并预测miRNA的方法等。     

microRNA的研究进展

在多细胞生物的基因组中都存在一类非编码RNA基因,能够产生长度约为22个核苷酸的小分子RNA,称为microRNA（miRNA）,具有调节其他基因表达活性的功能。miRNA的发现,为我们理解复杂的基因调节网络开辟了新的空间。本文概述了miRNA的产生过程、转录抑制机理、研究并预测miRNA的方法等。     

生物信息学预测植物miRNAs的方法

MicroRNA又称miRNA,是一类广泛存在于动植物体内、大小为21~25nt左右的内源性非编码单链小分子RNA。在植物体中,miRNA主要负责调控转录后基因的表达,在机体发育、生长和应答胁迫方面发挥着重要的调节作用。近年来,miRNA已成为分子生物学领域的研究热点。本文介绍了几种发现和研究miRNA的方法,重点阐述了生物信息学预测miRNA方法的流程和策略,并对各过程中采用的方法及信息学软件的优劣性进行比较和分析,为预测miRNA提供新的思路。     

基于小RNA测序和数据库比对探究PRMT1调控的sncRNAs在哮喘中的作用

小非编码RNA(small non-coding RNA,sncRNA)包括microRNA(miRNA)和PIWI蛋白互作RNA(PIWI-interacting RNA,piRNAs),其异常表达参与支气管哮喘(简称哮喘)气道上皮炎症过程。目前的研究多基于哮喘相关sncRNA的异常表达功能研究,少有对sncRNA表达变化原因的探究。我们前期的研究发现,蛋白质精氨酸甲基转移酶1(protein arginine methyltransferase 1,PRMT1)作为哮喘标志性分子,参与上皮细胞炎症的发生和气道下重塑。本文利用过表达人肺上皮细胞BEAS-2B中哮喘标志性基因PRMT1,进行sncRNA深度测序并与哮喘数据库联合分析,将差异表达的sncRNA与5个Gene Expression Omnibus(GEO)测序数据集进行比较,发现23种PRMT1调控的哮喘相关的sncRNA。利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)验证,筛选出12种miRNA和2种piRNA。将这些sncRNA靶基因与哮喘病人生成的上皮细胞样本mRNA测序结果(GSE18965和GSE43696)进行交叉比对,初步确定哮喘相关基因,并进行Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)预测。分析表明,哮喘相关sncRNA主要靶标是Ras/Rap1-MAPK信号通路,包含53种靶基因。本研究通过小RNA测序(small RNA Seq)技术探寻PRMT1调控的下游sncRNA,比对现有的数据库,识别出PRMT1调节的sncRNA及其目标信号通路Ras/Rap1-MAPK,为哮喘的发病机制研究提供了新的sncRNA分子和信号通路靶点。     

植物microRNA的生物信息学预测与分析

microRNAs(miRNAs)是一类广泛存在于真核生物中调控基因转录后表达的非编码小分子RNA。大量研究表明,miRNA在调节多种生物途径中起着重要的作用,采用生物信息学方法预测与分析miRNA是当前发现和鉴定植物miRNA的重要策略之一。研究内容总结了生物信息学预测植物miRNA及其靶基因的方法策略,阐述了生物信息学在植物miRNA研究中的重要作用,为今后的研究奠定了基础。     

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。     

低压低氧对小鼠精子发生及其小RNA表达的影响

作为青藏高原最为关键的环境因子,低压低氧对高原非习服动物繁殖和生殖系统功能有不利影响。已有的研究表明,低氧环境会导致雄性生殖细胞凋亡、精子畸形率升高、精子质量下降,进而影响受精和早期胚胎发育,但目前缺乏低氧损伤精子功能的机理研究。小RNA (small RNA)是在转录后及翻译水平上调控基因表达的重要功能分子,不同类型的small RNA通过诱导基因沉默或调控翻译等方式参与调节精子发生。本研究通过低压氧舱模拟海拔5 000 m处理4周建立缺氧小鼠模型,发现低氧处理导致小鼠曲精细管中生精细胞排列紊乱,精子数量未发生显著变化但畸形率增加17.5倍(P <0.001)。通过small RNA测序发现,低氧组小鼠精子中的small RNA碱基偏好性与对照组一致,第一碱基对尿嘧啶(U)有很强的偏好性。低氧组小鼠精子中21 nt长度的small RNA比例显著减少4.4%(P <0.05)。低氧组小鼠精子中piRNA、tsRNA表达无差异,但miRNA表达上调21个,下调58个。对差异miRNAs靶基因与相同低氧处理小鼠睾丸组织差异基因比对,共比对到831个差异表达基因,其中上调miR...     

MicroRNA靶向病毒携带的microRNA模拟靶序列对病毒的抑制作用

Micro RNA模拟靶序列(target mimic,TM)通过竞争性结合miRNA,从而干扰miRNA对靶标m RNA的调控.我们前期工作发现:以黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)作为载体在植物体内表达TM序列有效地抑制了miRNA的活性或稳定性,从而消减了miRNA对靶基因的调控.但是,miRNA与CMV携带的TM序列的结合在一定程度上抑制了病毒的积累.研究分析了miRNA靶向病毒携带的TM序列对病毒抑制作用的内在原因.a.通过RNA印迹分析CMV携带不同miRNA TM序列对病毒积累的影响,进一步明确miRNA靶向病毒携带的TM序列对病毒的抑制作用;b.利用GFP作为报告基因,通过荧光显微镜、蛋白质印迹以及RNA印迹分析TM序列对重组病毒积累的影响;c.以GFP作为报告基因,利用荧光显微镜观察和免疫印迹方法分析模拟靶序列对GFP翻译的影响;d.利用CMV病毒的反式复制系统分析miRNA模拟靶序列对病毒负链RNA合成的影响.结果表明,多种植物内源的miRNA靶向CMV基因组携带的miRNA TM序列,在不同程度上抑制了病毒的积累,miRNA与其TM序列的结合抑制GFP蛋白的翻译和负链的合成.植物内源的miRNA通过与病毒基因组携带的miRNA模拟靶序列结合,通过抑制病毒蛋白的翻译以及病毒负链RNA的合成,从而降低了病毒的积累水平.基于该论文的研究结果有可能建立一种抗病毒的新方法.     

siRNA与miRNA在生物基因调控中的沉默机制比较

siRNA和miRNA的沉默机制是生物基因调控的重要手段之一. 小干扰RNA（small interfering RNA,siRNA）是RNA干扰的引发物,激发与之互补的目标mRNA沉默. 非编码RNA中的微小RNA（microRNA,miRNA）,能够识别特定的目标mRNA,通过与mRNAs的3′ 非翻译区结合,影响该目标蛋白的翻译水平. siRNA和miRNA的基因调控机制对生物学研究及疾病的病因和治疗等有直接影响. 本文主要对siRNAs和miRNAs的生物起源及沉默机制进行比较性论述：提出Dicers酶蛋白、Ago蛋白以及20 nt~25 nt的双链RNAs的 3类大分子是RNA沉默的特征结构,并进行了说明性论述|总结性叙述了siRNA和miRNA的2类小分子经典沉默机制,并提出其异同点. 最后,本文根据近期研究进展,对siRNA和miRNA的生物起源及沉默机制提出了新的疑问.     

植物miRNA作用方式的分子机制研究进展

miRNA是一类真核生物中广泛存在的约20-24个核苷酸长度的内源单链非编码RNA分子。植物miRNA通过剪切mRNA或抑制翻译负调控基因表达,在细胞增殖分化、个体生长发育和抵御逆境胁迫等生理过程中发挥重要作用。自2002年首次发现植物miRNA以来,miRNA迅速成为植物分子生物学领域的研究热点,数十年的研究已经使植物miRNA生物发生、降解、调控植物生长发育等机制及作用得到了清晰的阐述;但是对植物miRNA作用机制的认知仍然处于初级阶段,尤其是miRNA介导翻译抑制的分子机制仍有待挖掘。概述了植物miRNA介导的m RNA剪切和翻译抑制的研究历史和最新进展,探讨了两种机制的影响因素和相互关系,并提出了未来的研究方向和思路,以期为深入了解植物mi RNA的作用机制及促进miRNA的基础研究和实际应用提供理论依据。     

东亚飞蝗谷胱甘肽S-转移酶RNA干扰效率研究

东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis(Meyen)是我国主要的农业害虫之一,已发现东亚飞蝗对某些农药产生了抗性,其抗性机制可能与谷胱甘肽硫转移酶(GST)代谢解毒相关.本研究利用特异性引物合成东亚飞蝗GST 4个不同家族基因的双链RNA(dsRNA),将dsRNA注射到东亚飞蝗幼虫体内,采...     

微小RNA分析技术研究进展

微小RNA（miRNA）是一类起重要调控作用的非编码小分子RNA。准确分析组织或细胞中miRNA的表达水平是研究其生物学功能的基础。近年,研究者开发出多种方法检测不同生理、病理过程中miRNA的差异表达,发现miRNA的异常表达与癌症等多种疾病密切相关。目前,miRNA已逐渐成为重要的疾病诊断生物标志物乃至治疗靶点。miRNA的分析技术贯穿miRNA的研究和药物研发过程,并起到关键作用。我们针对miRNA的不同研究阶段所采用的定性和定量分析方法,着重阐述了用于初始miRNA研究的克隆测序类技术、分析miRNA表达谱的高通量芯片技术、研究具体目标miRNA及其前体表达的qPCR和改良Northern印迹技术,以及将修饰后miRNA作为药物的药代动力学评价技术。