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)。     

miRNAs在糖尿病及其并发症中的作用

糖尿病是当今众多慢性疾病中的一种,多重复杂的因素包括遗传和生理的改变导致1型和2型糖尿病的发生。然而,关于糖尿病的发病机制尚不明确。新近研究发现,微小RNA(miRNAs)与糖尿病及其并发症的发生有密切联系。本文概述近年关于miRNAs与糖尿病及其并发症的研究进展,为理解糖尿病及其并发症的病理机制提供了新的观点,并可能为寻找治疗糖尿病的新方法提供研究方向。     

应用生物信息学寻找山羊新的microRNA分子及其实验验证

摘要: microRNA(miRNA)是一类长约22个碱基的非编码RNA分子, 在转录后水平调节基因的表达及其在细胞的增殖、分化、凋亡等过程中起着重要的调控作用。根据miRNA分子具有一定的保守性, 文章将人、小鼠、牛、猪和狗5种哺乳动物已知的miRNA分子与NCBI公布的与山羊具有极高同源性的绵羊基因组序列对比, 获得11条miRNA候选分子, 然后通过逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)验证, 发现在山羊脑组织中这11条分子均有表达, 肝脏组织中有5条分子表达, 初步确定为山羊新的miRNA分子, 为寻找山羊miRNA提供了新的 思路。     

植物逆境miRNA研究进展

包括生物和非生物在内的多种逆境胁迫是植物正常生长和作物产量提高的重要限制性因素。植物在长期的进化过程中, 通过诱导表达某些抵御或防卫途径的关键基因来实现对胁迫的响应。研究表明, 逆境胁迫不仅会诱导植物蛋白质编码基因的表达, 也会诱导一些非蛋白质编码基因的表达, 这类非蛋白质编码基因的表达产物在植物的生长、发育和应对逆境胁迫等过程中起到重要的调控作用。miRNA(小分子RNA)就是这类非蛋白质编码基因产物中的重要类群, 研究发现, 多种逆境均会诱导miRNA的产生, 其作用是通过引导目的基因mRNA的降解和阻止翻译过程来调控靶基因, 最终通过形态或生理上的变化达到对逆境的适应。文章主要对植物逆境胁迫下miRNA的研究, 特别是逆境胁迫诱导miRNA的产生、靶基因调控以及miRNA在植物适应逆境胁迫过程中的作用进行了综述, 同时, 文章还对在逆境胁迫下植物miRNA的研究方法进行了初步的探讨。     

微RNA与肺癌

微RNA（miRNA）是一类约22nt的小分子非编码RNA,在转录后水平调控蛋白质的表达。大部分微RNA在基因组上定位于与肿瘤相关的脆性位点上,与肿瘤的发生、发展关系密切。在肺癌组织中,某些微RNA表达水平升高,而某些表达下降,它们充当＂癌基因＂或者＂抑癌基因＂的角色,可能在肺癌的诊断、治疗及预后监测中发挥重要作用。     

PLOD3基因3’调控区的人类特异突变改变miR-124a对PLOD3的调控

microRNAs(miRNAs)是一类在转录后水平调控基因表达的不编码蛋白质的小RNA(长度20-24个碱基).其中,miR-124a是一个在哺乳动物中枢神经系统高度表达的miRNA,在神经前体细胞向神经元分化的过程中起着举足轻重的作用.由于miRNAs特异性地识别靶基因的3'端调控区(3'UTR)的靶序列,因此,在人类起源过程中基因3'UTR的单核苷酸序列变异有可能导致miRNA调控的改变.通过靶基因预测和3'UTR区在哺乳动物代表物种间的同源序列比较,我们发现miR-124a的靶基冈中有一个基因(PLOD3)3UTR的靶位点中存在人类特异突变位点.利用体外报告基因系统,发现PLOD3基因3'UTR靶位点中所含的一个人类特异的突变导致miR-124a对PLOD3的调控效率降低.研究表明,miRNAs靶基因3'UTR的序列变异具有功能效应,它有可能足人类中枢神经系统在起源和演化中发挥关键作用的重要遗传机制之一.     

人类基因组miRNA转录调控区保守性DNA序列生物信息学分析

MicroRNA(miPNA)的表达调控方式一直是一个有争议的问题,为了研究miRNA潜在的转录调控特点,本文通过Sanger网站miRNA数据库获得人类miRNA的信息,并建立miRNA相关信息数据库,用MEME和Wordspy两个软件对其上游2 000 bp序列进行保守性分析,得到保守性的DNA序YU(motif),用TESS软件分析保守性DNA序列,预测其转录因子结合情况.通过比较位于基因间、反义链和内含子中的三类不同miRNA转录调控区的保守性和自主转录能力的差异,结果发现位于基因间、反义链上的miRNA上游调控区的保守性比位于内含子的miRNA高,在miRNA的转录调控区存在RNA聚合酶Ⅱ类型的转录因子结合位点,miRNA还表现出自身独特的转录调控方式.通过分析,我们还得到了miRNA表达调控中一些重要的转录因子以及独特的调控序列.本研究结果为miRNA转录调控机制的进一步研究提供了理论依据.