MicroRNAs研究方法与技术

MicroRNAs简称miRNAs(微小RNAs),是真核生物、原核生物以及病毒中由非编码蛋白基因转录的初级microRNAs加工成的调控因子.在转录后水平和蛋白质翻译水平,microRNAs通过降解或翻译抑制甚至激活来调控靶mRNA.实验和计算机方法已应用于microRNAs和靶基因的鉴定.大规模测序技术使得microRNAs在不同物种的多样性分析得以实现.着重介绍microRNAs、靶基因及其功能研究的实验技术和计算机方法,以及基于microRNAs的保守性,借助模式生物中已知的microRNAs,研究其在其他生物中的功能和作用.     

microRNAs在肌肉中的作用研究进展

microRNAs是一类非蛋白质编码小RNA,通常作用于靶基因mRNA的3′-UTR区引起靶基因的翻译抑制或降解。microRNAs的表达具有组织特异性,骨骼肌和心肌中有特异microRNAs的表达。microRNAs在肌肉的增殖、分化等发育过程中发挥重要的调节作用,并且microRNAs的表达异常与某些肌肉疾病的病理过程有关。现就microRNAs在肌肉中的作用研究进展作一综述。     

microRNAs对脂肪细胞分化相关因子的作用及预测

microRNAs是一类调节靶基因的转录后翻译的小型非编码单链RNA,研究已发现microRNAs在癌症、心血管疾病及糖尿病中显示极为重要的生物学功能。糖尿病目前已成为威胁人类健康的最主要疾病,尤其是II型糖尿病的发病机制成为研究热点。脂肪细胞分化异常是导致II型糖尿病以及胰岛素抵抗的主要因素。进一步阐明microRNAs对脂肪细胞分化过程的作用机制,可能为糖尿病治疗找到新的靶点。本综述将从microRNAs与脂肪细胞分化基因、核激素受体以及相关信号通路相互作用三方面阐述和预测microRNAs对脂肪细胞分化的潜在作用。     

MicroRNAs研究进展

MicroRNAs是一组21-25 nt长的非编码蛋白质的短序列RNA,能通过碱基配对与mRNA分子的3′非翻译区相结合来降解mRNA或抑制靶基因的翻译。MicroRNAs的主要功能是调控基因的表达,在生物体的生长、发育及疾病发生中扮演着重要的角色。最初绝大多数microRNA都是通过大量的克隆和测序发现的,信息学只用来验证克隆的序列是否具有发夹结构,然而这些方法无法检测低丰度或组织特异性的microRNAs。目前依赖计算机的精密的microRNAs预测技术和有效的生物学鉴定技术在mi- croRNAs的识别及其功能的阐明方面起着极其重要的作用。本文主要对microRNAs的生物信息学预测及鉴定技术进行综述。     

特异性microRNAs在心血管系统中的功能研究进展

MicroRNAs(miRNAs)是经核糖核酸酶(Dicer)加工后的一类非编码小RNA分子。在真核生物中,miRNA具有组织特异性和时序性,只在特定的组织和特定的发育阶段表达,在细胞生长和发育过程中起多种作用。miRNAs在心脏发育、形态生成、血管生成、心肌凋亡等多个生理病理过程中发挥重要作用。最近有大量研究发现某些特异性的miRNA对心血管的发育和心血管疾病有一定的影响。如miRNA-126调控血管生成;miRNA-143和miRNA-145决定血管平滑肌(VSMC)的分化和增殖;miRNA-208对心肌肥厚的调节;miRNA-1和miRNA-133影响心肌的发育、形态发生、心肌凋亡、心肌肥厚等。     

大鼠不同心肌肥厚模型左心室基因表达谱变化的比较

为了解心肌肥厚时基因表达谱的变化规律,本实验复制了三种大鼠心肌肥厚模型：肾上腹主动脉缩窄(suprarenal abdominal aortic stenosis,SRS)、动静脉瘘(arterial-vein fistula,AVF)和去甲。肾上腺素持续静脉输注(jugular vein infusion of norepinephrine,NEi),并应用组织化学方法和超声心动术检测大鼠心脏结构和功能指标,应用cDNA基因芯片技术检测心脏基因表达水平的变化。SRS和NEi引起大鼠向心性心肌肥厚,AVF引起大鼠离心性心肌肥厚,其中NEi大鼠心肌纤维化明显。对不同心肌肥厚模型间大鼠左心室基因表达谱的变化进行两两比较。结果显示,有部分基因在不同模型中表达水平均发生变化,其中多数基因在两种模型中表达水平改变的方向相同,也有少部分基因在两种模型中表达水平改变方向相反。综合比较三种心肌肥厚模型的基因表达谱,各种模型都有特异的基因表达变化,但是有19个基因在三种心肌肥厚模型中表达水平均发生改变。研究结果有可能成为心肌肥厚的标志性基因或治疗靶点,为心肌肥厚发生机制的深入研究提供了新的线索。     

microRNAs与心血管疾病

microRNAs(miRNAs)是一类长21~25 nt的非编码内源性蛋白质的RNAs,它们在转录后水平调控基因的表达,包括细胞增殖、分化和凋亡等一系列生理进程,影响生物体的生长发育,并与多种疾病相关。随着研究人员对microRNAs参与疾病的发病机制的研究,可能为人类某些疾病的治疗开辟一条新的途径。该文总结miRNAs在调控心血管疾病发生作用方面的研究成果,并对miRNA与心肌肥厚、心肌纤维化、心肌梗死、高血压、心率失常等的关系进行综述和展望。     

血管发育相关microRNAs的研究进展

脊椎动物血管系统的发育是一个极其重要且复杂的过程。MicroRNAs在转录及转录后水平对基因表达起调控作用,参与了诸多重要的生理、病理过程。MicroRNAs主要在血管平滑肌细胞和血管内皮细胞的发育调控中发挥着重要作用。本文归纳了近年来有关microRNAs在血管发育中的研究进展,着重阐述了miR-126、miR-17/92家族等在血管内皮细胞中的调控作用机制,以及miR-143/145家族、miR-21等在血管平滑肌细胞中的调控作用机制。本文还对microRNAs在血管发育中作用的研究前景作了展望。     

沉默MR-1对血管紧张素Ⅱ诱导小鼠心肌肥厚基因表达谱的影响

肌纤基因调节因子(myofibrillogenesis regulator1,MR1)是首次从人体骨骼肌cDNA文库中分离得到的基因.以前的研究证明MR1能够介导血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)诱导的体内外心肌肥厚效应,但相关分子机制有待进一步阐明.利用腺病毒载体在小鼠中沉默MR1表达,利用基因芯片对比检查了小鼠心肌基因表达谱的变化.结果发现,在AngⅡ诱导心肌肥厚的小鼠,沉默MR1前后出现明显的信号通路方面的变化和基因表达差异,其中沉默MR1后表达降低90%以上的基因有39个,而表达升高10倍以上的基因有5个.在这些基因中,对与心肌肥厚密切相关的基因进行了定量RT-PCR检测,以进一步验证基因芯片的结果,发现沉默MR1后HSP72和硫氧还蛋白1(Trx1)均表达升高,而钙调神经磷酸酶β(CnAβ)和β肌球蛋白(β-myosin)的基因表达则受抑制.这些信号通路和基因均与AngⅡ诱导的心肌肥厚有一定的关系,为揭示MR1在AngⅡ所致心肌肥厚中的作用和分子机制提供了新的证据.     

miR-338-5P在人类恶性肿瘤等疾病中的作用和应用

微小RNA (microRNA, miRNA)是一类由19～24个核苷酸构成的内源性的非编码单链RNA,通过与靶基因完全或不完全结合降解mRNA或抑制mRNA的翻译,在体内起到转录后调控作用,参与多种生理和病理过程。新近报道发现,miR-338-5P在黑色素瘤、消化系统肿瘤、肺癌等各种类型的癌症中异常表达,其通过结合一系列的靶基因来调控细胞增殖、转移、侵袭和凋亡,在不同肿瘤中发挥抑癌或促癌的不同作用,并可能成为癌症诊断的生物标志物和治疗靶点。在其他炎性相关疾病中,比如病理性心肌肥厚、类风湿性关节炎等,也发现mi R-338-5P可以通过靶向不同基因,参与疾病的发生发展。现综述miR-338-5P在肿瘤、肿瘤放化疗以及其他炎性相关疾病中的作用和其在疾病诊断、预后判断等方面的应用,为肿瘤等疾病相关标志物以及更有效的治疗靶点的开发提供新思路。     

microRNA与肾间质纤维化的研究进展

小分子核糖核酸（microRNA）是一类约20个核苷酸单链,在转录后水平调节基因的表达。microRNA广泛分布于人体各个组织器官内,但同时也有显著的组织特异性,不同的组织器官中miRNA的表达强度有显著差异,某些microRNAs在肾脏组织中呈特异性的高表达。肾间质纤维化是各种慢性肾脏病进展至终末期,最终导致器官功能丢失的共同的病理过程和特征。通过多年累积的研究表明,一些特定的microRNAs与肾间质纤维化的进程密切相关,在这个过程中体现出极其复杂的调控机制,发挥多方面的作用。近年来,随着对microRNA的研究进一步深入,本文就microRNAs在肾间质纤维化进程中的表达特点、作用靶点及相关调控机制的研究进展进行如下综述。     

microRNA与肾间质纤维化的研究进展

小分子核糖核酸(microRNA)是一类约20个核苷酸单链,在转录后水平调节基因的表达。microRNA广泛分布于人体各个组织器官内,但同时也有显著的组织特异性,不同的组织器官中miRNA的表达强度有显著差异,某些microRNAs在肾脏组织中呈特异性的高表达。肾间质纤维化是各种慢性肾脏病进展至终末期,最终导致器官功能丢失的共同的病理过程和特征。通过多年累积的研究表明,一些特定的microRNAs与肾间质纤维化的进程密切相关,在这个过程中体现出极其复杂的调控机制,发挥多方面的作用。近年来,随着对microRNA的研究进一步深入,本文就microRNAs在肾间质纤维化进程中的表达特点、作用靶点及相关调控机制的研究进展进行如下综述。     

心肌肥厚信号通路研究进展

病理性心肌肥厚是心肌细胞受到多种因素刺激后所产生的失代偿性反应,最终可演变为心力衰竭,甚至诱发猝死。鉴于其复杂的病理过程,具体发病机制至今尚未完全阐明,但既有研究已明确有丝分裂原活化蛋白激酶信号通路、Ca~(2+)介导的信号通路、蛋白激酶信号通路、Janus激酶/信号转导子和转录激活子信号通路和MicroRNAs信号通路在调控心肌肥厚的进程中起着至关重要的作用。现就相关信号通路在心肌肥厚发生、进展及预后中所起作用的最新研究进展予以综述。     

植物microRNAs在植物发育和非生物胁迫响应中的作用

microRNAs(miRNAs)是一类内源的长度约为22个核苷酸的非编码小分子RNA,其通过对靶基因mRNA进行切割或翻译抑制调节mRNA的表达,在植物中起到重要的作用.主要介绍了植物miRNAs的特征、合成和作用机制,综述了miRNAs在植物生长发育和非生物胁迫响应中的作用.     

肌细胞增强因子2在心力衰竭过程中的作用

心脏在长期过量负荷及神经体液系统过度激活的影响下,可发生以心肌细胞肥大、心肌纤维排列紊乱、心肌间质细胞增生及胚胎基因再表达增加为主的病理改变,从而引起心脏泵功能减退、心室扩张、心室肥厚和纤维化,最终导致心力衰竭.肌细胞增强因子2(myocyte enhancerfactor 2,MEF2)是一种特定的转录因子,其主要功能是促进肌细胞分化过程中的基因转录,在骨骼肌、心肌、平滑肌的发育过程中起介导细胞分化的作用.近年来的研究发现,在心力衰竭过程中.MEF2提供了心室重构信号转导过程中的作用靶点,可能参与了心室肥厚与心力衰竭的过程.     

心肌细胞核钙调素I介导的bcl-2转录调节在大鼠心肌肥厚中的作用

为探讨心肌细胞核钙调素I(calmodulin I,CaM I)介导的bcl-2转录调节在大鼠心肌肥厚中的作用及其可能机制, 实验随机分为对照组和心肌肥厚组,采用腹主动脉缩窄法制备大鼠心肌肥厚模型。模型复制成功后4周,以改良差速离心和密度梯度离心提取并纯化细胞核;蛋白印迹法测定心肌细胞核cAMP反应元件结合蛋白(cAMP response-element binding protein,CREB)及磷酸化CREB(phosphorylated cAMP response-element binding protein,pCREB)表达;免疫组化法观察左室心肌组织CaM I蛋白表达及分布;延续转录分析法观察阻断CaM I后心肌细胞核bcl-2 mRNA的变化。结果表明,心肌肥厚组pCREB蛋白表达较对照组明显增加(P<0．05),CREB蛋白表达无明显变化(P>0．05);CaM I分布于细胞核及细胞浆,心肌肥厚组CaM I蛋白表达较对照组明显增加(P<0．05);使用CaM抑制剂后心肌细胞核bcl-2 mRNA表达明显上调(P<0．05)。结果提示,压力超负荷时心肌细胞核内CaM I激活,抗凋亡基因bcl-2表达下调,核转录因子CREB磷酸化增加,但CREB 在调节bcl-2基因转录过程中可能发挥次要作用。     

基因芯片在细菌学研究中的应用

目前基因芯片技术广泛应用于生物学研究的各个领域,在细菌学研究中基因芯片技术突破了以往单个或数个基因研究的局限,在细菌功能基因组学、药物作用靶点、细菌-宿主细胞间相互作用以及细菌进化等方向发挥着重要作用,初步揭示了细菌生物功能多样性受到多个基因的调控,但相关的研究尚有待深入.     

关于心肌肥厚发生机制的探讨

本文综述了近年来心肌肥厚发生机制的若干研究进展,同时探讨了心肌肥厚发生的可能机制。在总结了家族性肥厚性心肌病的线粒体性心肌病中涉及的遗传变异特性以及肥厚心肌的能量代谢和收缩机构变化的基础上,强调能量供应和负荷需求之间平衡关系的破坏可能是心肌肥厚发生的决定因素。另外,还讨论了机械负荷和各种分泌因子在诱发心肌肥厚中的作用和有关的信号传递途径,并指出在心肌肥厚中可能存在某种小分子物质调控其中某些基因的表     

MiR-711的表达和功能研究进展

microRNAs是近年来的研究热点之一,芯片技术的运用,使得大量microRNAs作为潜在的疾病干预靶点被筛选出来。miR-711便是其中之一。研究结果显示,miR-711在心血管系统疾病、多种肿瘤以及肿瘤细胞外泌体、急性肝脑脏器损伤、炎症和内分泌疾病中表达水平发生显著改变,参与了包括细胞凋亡,肿瘤增殖,心肌纤维化和炎症反应等功能。但其中机制尚不完全清楚。本文对miR-711的表达特点和调控途径进行总结,对其在多个系统、多种疾病中的研究进展进行综述,为进一步深入研究miR-711的功能和作用机制提供线索。     

数据挖掘中药治疗癫痫药对“陈皮-半夏”及其网络药理学作用机制分析

探讨中药治疗癫痫的方药使用规律,挖掘出常用药对陈皮-半夏,借助网络药理学技术预测陈皮-半夏中的化学成分所潜在的作用靶点,探讨其治疗癫痫多成分,多靶点,多通路的作用机制。以中国全文期刊数据库(CNKI)、维普、万方收集治疗癫痫的中药复方,运用Apriori算法建立起关联模型,挖掘出数据库中隐藏的药物配伍规律,利用TCMSP、OMIM、STRING及DAVID数据库分析药物疾病靶点间相互作用关系及相关通路。在所筛选出符合标准的131篇文献中,有226个方剂中共使用221种中药,得到置信度最高的药对陈皮-半夏,陈皮-半夏得到的18个目标化合物共检索出268个靶点基因,癫痫检索出的相关靶基因为886个,两者相关靶基因进行匹配得到共同靶基因41个,通过Cytoscape获取PPI网络中得到AKT1、MAPK3、FOS等具有重要地位的基因在陈皮-半夏治疗癫痫中具有重要意义。关键靶基因的GO和KEGG富集分析可得到陈皮-半夏配伍治疗癫痫的作用机制主要涉及对药物的反应、脂肪细胞分化的正调节、Ras蛋白信号转导、运动行为等生物功能,通过调节Serotonergic synapse、Kaposi sarcoma-associated herpesvirus infection、Hepatitis B等多条通路从而发挥治疗癫痫的作用。得到陈皮-半夏药对配伍治疗癫痫,并分析以陈皮-半夏配伍治疗癫痫的作用机理,为中医药治疗癫痫提供了新方法和新思路。