MiR-183基因簇对动物感觉器官功能和发育及肿瘤发生的调控

MicroRNAs (miRNAs) 是一类长度约为22 nt的内源性非编码小RNA. 它们在后生动物基因组中普遍存在,通过抑制靶基因mRNA的翻译或将其降解,在转录后水平调控基因的表达. 越来越多的证据表明,miRNAs在动物发育和人类疾病发生中发挥重要作用. miR-183基因簇在后口动物和原口动物中高度保守,编码miR-182、miR-96和miR-183. miR-183基因簇在动物感觉器官中特异性表达,对动物感觉器官的发育和功能至关重要. miR-183基因簇还与人类的肺癌、肝癌、乳腺癌、胰腺癌和黑色素瘤等多种癌症相关. miR-183基因簇在多种肿瘤细胞中异常表达,它们通过调控与肿瘤细胞分裂和死亡相关基因,而起到促进或抑制肿瘤发生的作用. 本文对miR-183基因簇miRNAs在动物感觉器官功能和发育及人类肿瘤发生中的作用进行论述.     

miR-92a家族与肿瘤关系的研究进展

miR-92a家族基因是由miR-25、miR-92a~1、miR-92a~2和miR-363等序列相似、结构相仿、种子区序列相同的微小RNA(microRNAs)组成,它们分别来自在进化过程中高度保守并互为旁系同源序列的miR-106b~25、miR-17~92和miR-106a~363基因簇。目前研究认为,miR-92a家族基因是一组与血管内皮细胞形成有关的miRNAs,其表达紊乱与肿瘤的发生发展密切相关。就miR-92a家族基因及其靶基因与肿瘤关系的研究进展进行综述。     

鸡mir-17-92基因簇的结构、功能及其调控

mir-17-92基因簇(mir-17-92 cluster)是脊椎动物的一个保守miRNA基因簇,在哺乳动物细胞增殖、分化、凋亡及发育等多种生物学过程中起重要的调控作用.同时,mir- 17-92基因簇又是一个癌基因,在多种肿瘤中表达.尽管对mir-17-92基因簇的研究非常广泛,但其作用机制还不完全清楚.鸡mir- 17-92基因簇的结构组成特点、功能及其作用机制尚未见研究报道.该文根据同一miRNA基因簇的miRNAs在功能上相关的特点,以鸡mir- 17-92基因簇序列为研究对象,采用生物信息学研究方法和手段,开展了鸡mir- 17-92基因簇的基因组结构、miRNAs序列组成、靶生物学过程和信号通路以及miRNAs结合位点分布特点等分析研究.结果发现,鸡mir- 17-92基因簇调控MAPK、Wnt和TGF-β等多个重要细胞信号通路;miRNA结合位点分布分析显示,该miRNA基因簇多个成员共同作用于同一个靶基因,提示该基因簇的miRNAs成员以组合和协同的方式调控靶基因.该研究为深入了解mir-17-92基因簇如何调控癌症和发育中的关键细胞过程奠定了基础.     

生物信息学分析及预测miR-17-92的分子调控网络

miR-17-92是一个高度保守的基因家簇,参与哺乳动物多个器官发育并与多种实体瘤的发生密切相关。运用多个在线数据库,发现了miR-17-92的上游转录因子及下游靶基因间的多个前馈和反馈环路。并对参与miR-17-92调控环路的基因进行功能聚类分析,进而绘制出miR-17-92的核心调控网络图。结果提示miR-17-92与其上游转录因子共调控的靶基因可能参与了生物体的细胞周期调控,迁移、凋亡、激素应答、免疫系统发育等多种生物学过程,KEGG pathway分析提示其还与多种肿瘤 信号通路密切相关。因此,对miR-17-92分子调控网络生物信息学的分析可以有助于理解其在细胞发育和肿瘤发生过程中的作用机制并为后续实验验证提供良好的指导。     

miR-106-363基因簇在脊椎动物中的进化分析

microRNA(miRNA)是一类在真核生物体内广泛表达的非编码小分子RNA,在生物体生长、发育以及疾病发生等过程中都起着极其重要的作用。miR-106-363基因簇是一个高度保守的基因簇,编码miR-106、miR-18、miR-20、miR-19、miR-92和miR-363等6个miRNA。本文通过对miRBase数据库检索以及同源搜索的方法在16种脊椎动物中搜索到了miR-106-363基因簇。该miRNA基因簇在高等脊椎动物中高度保守,稳定存在。系统进化树分析表明,miR-106-363基因簇与miR-17-92基因簇有着共同的祖先,且在进化上miR-17-92基因簇有着更早的起源。     

鸡miR-19a、miR-19b通过靶向抑制LIN9促进前脂肪细胞增殖

miR-17-92基因簇编码包括miR-19a、miR-19b在内的至少6个miRNA,在鸡细胞的增殖、分化、凋亡及发育等多种生物学过程中发挥重要作用,但其作用机制尚不清楚。生物信息学分析显示,细胞周期调控子LIN9是 miR-17-92 基因簇成员miR-19a和miR-19b的潜在靶点。为验证这一预测,构建含野生型LIN9 3′-UTR荧光素酶报告基因载体（psi-CHECK2-LIN9-3′-UTR-WT）及突变型报告基因载体（psi-CHECK2-LIN9-3′-UTR-MUT）,开展靶标LIN9的鉴定。复合转染结合报告基因酶活性测定结果表明,过表达miR-19a和miR-19b能显著抑制含野生型LIN9 3′-UTR的报告基因表达,而过表达miR-19a和miR-19b抑制剂显著提高野生型LIN9 3′-UTR报告基因的表达。实时定量PCR（RT-qPCR）证明,miR-19a和miR-19b 抑制剂对内源性LIN9 mRNA的表达没有影响,提示miR-19a和miR-19b可能不是通过降解mRNA调控LIN9表达。转染结合CCK-8细胞增殖分析显示,在鸡前脂肪细胞过表达LIN9 明显抑制细胞增殖。与此相一致的是,细胞增殖标志分子CyclinD1、c-Myc、PCNA、Ki67 的mRNA表达量明显降低。本研究证实,LIN9是miR-17-92 基因簇成员miR-19a和miR-19b的靶标,同时证实,LIN9抑制鸡前脂肪细胞的增殖。是否miR-17-92基因簇编码的其它mi-RNA成员也以LIN9为靶标尚不得而知,我室正在研究中。     

鸡miR-17-92基因簇靶基因ZFPM2的鉴定及功能分析

miR-17-92基因簇在哺乳动物的许多生理和病理过程中发挥重要作用。本实验室前期研究发现,miR-17-92基因簇促进鸡前脂肪细胞的增殖,但其作用机制尚不清楚。为了揭示miR-17-92基因簇促进鸡前脂肪细胞增殖的作用机制,本研究采用CCK-8细胞增殖检测方法分析干扰ZFPM2对前脂肪细胞的影响,结果发现,干扰ZFPM2能显著促进鸡前脂肪细胞的增殖(P<0.01);与CCK-8分析结果相一致,干扰ZFPM2可致使细胞增殖标志基因PCNA、Ki67、Cyclin D1的mRNA表达量明显升高(P<0.01或P<0.05)。进一步对鸡ZFPM2基因进行生物信息学分析,发现该基因mRNA的3′UTR有两个区域存在miR-17-92基因簇4个成员(miR-17-5p、miR-20a、miR-19a及miR-19b)的潜在结合位点。为验证miR-17-92基因簇是否靶作用于鸡ZFPM2基因,构建了鸡ZFPM2基因3′UTR区的荧光素酶报告基因载体(野生型)(psi-CHECK2-ZFPM2-3′UTR-WT)及其突变型的荧光素酶报告基因载体(psi-CHECK2-ZFPM2-3′UTR-MUT)。报告基因活性分析显示,过表达mi-17-92基因簇能极显著地抑制野生型ZFPM2的报告基因活性(P<0.01);转染miR-17-5p、miR-20a及miR-19a的抑制剂均能显著地提高野生型ZFPM2报告基因的活性(P<0.01或 P<0.05),但这些抑制剂对突变型ZFPM2报告基因的活性无明显影响。qRT-PCR分析发现,miR-17-5p、miR-19a及miR-20a的抑制剂能显著提高内源性ZFPM2基因mRNA的表达水平(P<0.01或P<0.05)。共转染分析发现,尽管差异不显著,但miR-17-5p和miR-19a的抑制剂均倾向于降低ZFPM2干扰片段的促细胞增殖作用。本研究结果表明：miR-17-92基因簇成员miR-17-5p、miR-20a、miR-19a及miR-19b靶作用于ZFPM2;miR-17-92基因簇至少部分通过抑制ZFPM2基因表达从而促进鸡前脂肪细胞的增殖。     

人miR-17-92基因簇载体构建及其在293T细胞中的表达验证

目的:研究人miR-17-92基因簇在肾癌等疾病发生过程中的功能。方法:采用基因重组技术,将miR-17-92基因簇亚克隆至pc DNA4真核细胞表达载体,构建miR-17-92基因簇真核表达载体;通过脂质体转染的方法将miR-17-92的过表达质粒和对照质粒分别转染293T细胞,并用实时定量PCR技术验证转染24和48 h后细胞内pri-miR-17-92和miR-17、miR-18a、miR-19a、miR-19b1、miR-20a、miR-92a1等分子的相对过表达比例。结果:miR-17-92基因簇真核表达载体构建成功,并在293T细胞中实现了显著性过表达效果。结论:为进一步研究人miR-17-92基因簇在肾脏发育过程中的功能及其与肾脏癌症发病相关性的研究提供了实验基础。     

miR-17-92、自噬在肿瘤中的研究进展

micro RNA(mi RNA)是一类在转录后水平调控目的基因表达的功能性小RNA分子。mi R-17-92基因簇是一个高度保守的基因簇,编码6个mi RNAs,分别为:mi R-17、mi R-18a、mi R-19a、mi R-19b-1、mi R-20a和mi R-92a。细胞自噬(autophagy)是将细胞内受损、变性或衰老的蛋白质以及细胞器运输到溶酶体进行消化降解的过程。mi RNA的异常表达可影响自噬水平,从而影响肿瘤的发生发展。研究证明mi R-17-92基因簇与细胞自噬及肿瘤的发生密切相关,有望成为具有潜在价值的肿瘤标志物或肿瘤治疗的新靶点。现对mi R-17-92基因簇与细胞自噬和肿瘤的关系进行综述。     

调节小鼠胰腺发育中Ptf1a基因表达的microRNAs的鉴定研究

Ptf1a,又名p48,是Ptf1转录因子的一个亚基,为胰腺命运决定与细胞分化必需的转录因子．最近研究发现,Ptf1a表达的丰度变化与发育中胰腺细胞生长、分化和胰岛?茁细胞数量密切相关．然而,胰腺细胞中Ptf1a的表达调节机制还不清楚．MicroRNAs(miRNAs)是一类约22nt的非编码小RNA,它们通过切割靶mRNA或抑制靶mRNA的翻译调节基因的表达．一些研究提示,miRNAs参与调控胰腺发育的多个过程．因而推测,miRNAs可能在胰腺发育中参与调控Ptf1a的表达变化．为了验证这一假设,结合两个靶基因预测算法的结果,获得4个可能调控Ptf1a表达的miRNAs．随后,利用双荧光素酶报告系统研究发现,预测得到miRNAs中的miR-18a,miR-145 和miR-495能通过结合到小鼠Ptf1a mRNA的3′UTR而有效抑制其表达．还利用qRT-PCR和免疫荧光染色实验研究了miR-18a、miR-145和miR-495与Ptf1a在小鼠胰腺发育过程中的表达模式．结果表明,miR-18a,miR-145和miR-495与Ptf1a mRNA及蛋白质的表达成负相关,进一步说明miR-18a, miR-145和miR-495可能在小鼠胰腺发育中调节Ptf1a的表达．     

The microRNA-17~92 cluster: Still a miRacle?

MicroRNAs (miRs) are small noncoding RNAs that regulate gene expression by binding to target mRNAs, leading to translational repression or degradation. The polycistronic microRNA cluster comprises seven mature microRNAs (miR-17-5p and – 3p, miR-18a, miR-19a and b, miR-20a and miR-92a) and has initially been linked to tumorigenesis. Meanwhile, additional functions have been assigned to the cluster such as the regulation of hematopoiesis and immune functions. Recently, loss-off-function studies revealed a critically role of the miR-17~92 cluster in heart and lung development and the individual miRNAs encoded by the cluster such as miR-17 and miR-92a were shown to control lung development and postnatal neovascularization, respectively. The present article summarizes the functions of the miR-17~92 cluster in health and disease and discusses the specific contribution and the targets of the individual miRNAs encoded by the cluster.     

微小RNA与细胞凋亡的研究进展

微小RNA(miRNAs)是最近发现的由18~24个核苷酸组成的RNA,通过对目标mRNA的抑制而发挥重要的调节作用。目前所有已研究的多细胞真核生物表明它们是通过miRNAs来调节细胞基本的生理功能,这些功能包括细胞的增殖、分化和死亡。本文讨论了miRNAs在调节细胞增殖和凋亡方面的功能:其中,抗凋亡的miRNAs有miR-17家族、miR-21、bantam和miR-14;促凋亡的miRNAs有let-7、miR-15a和miR-16。     

miR-17-5p Regulates Endocytic Trafficking through Targeting TBC1D2/Armus

miRNA cluster miR-17-92 is known as oncomir-1 due to its potent oncogenic function. miR-17-92 is a polycistronic cluster that encodes 6 miRNAs, and can both facilitate and inhibit cell proliferation. Known targets of miRNAs encoded by this cluster are largely regulators of cell cycle progression and apoptosis. Here, we show that miRNAs encoded by this cluster and sharing the seed sequence of miR-17 exert their influence on one of the most essential cellular processes – endocytic trafficking. By mRNA expression analysis we identified that regulation of endocytic trafficking by miR-17 can potentially be achieved by targeting of a number of trafficking regulators. We have thoroughly validated TBC1D2/Armus, a GAP of Rab7 GTPase, as a novel target of miR-17. Our study reveals regulation of endocytic trafficking as a novel function of miR-17, which might act cooperatively with other functions of miR-17 and related miRNAs in health and disease.     

miR-18a Inhibits CDC42 and Plays a Tumour Suppressor Role in Colorectal Cancer Cells

The miR-17-92 cluster of microRNAs is elevated in colorectal cancer, and has a causative role in cancer development. Of the six miR-17-92 cluster members, miR-19a and b in particular are key promoters of cancer development and cell proliferation, while preliminary evidence suggests that miR-18a may act in opposition to other cluster members to decrease cell proliferation. It was hypothesised that miR-18a may have a homeostatic function in helping to contain the oncogenic effect of the entire miR-17-92 cluster, and that elevated miR-17-92 cluster activity without a corresponding increase in miR-18a may promote colorectal tumour progression. In colorectal cancer samples and corresponding normal colorectal mucosa, miR-18a displayed lower overall expression than other miR-17-92 cluster members. miR-18a was shown to have an opposing role to other miR-17-92 cluster members, in particular the key oncogenic miRNAs, miR-19a and b. Transfection of HCT116 and LIM1215 colorectal cancer cell lines with miR-18a mimics decreased proliferation, while a miR-18a inhibitor increased proliferation. miR-18a was also responsible for decreasing cell migration, altering cell morphology, inducing G1/S phase cell cycle arrest, increasing apoptosis, and enhancing the action of a pro-apoptotic agent. CDC42, a mediator of the PI3K pathway, was identified as a novel miR-18a target. Overexpression of miR-18a reduced CDC42 expression, and a luciferase assay confirmed that miR-18a directly targets the 3′UTR of CDC42. miR-18a mimics had a similar effect on proliferation as a small molecule inhibitor of CDC42. Inhibition of CDC42 expression is likely to be a key mechanism by which miR-18a impairs cancer cell growth, with a target protector experiment revealing miR-18a influences proliferation via direct inhibition of CDC42. Inhibition of CCND1 by miR-18a may also assist in this growth-suppression effect. The homeostatic function of miR-18a within the miR-17-92 cluster in colorectal cancer cells may be achieved through suppression of CDC42 and the PI3K pathway.