MicroRNAs and Their Cross-Talks in Plant Development

Plant development is a complex process influenced by exogenous and endogenous elements. A series of postembryonic developmental events is involved to form the final architecture and contend with the changing environment. MicroRNA (miRNA) is one of endogenous non-coding RNAs, which plays an important role in plant developmental regulation. In this review, we summarized 34 miRNA families that are closely associated with plant development. Among these families, nine are expressed only in specific organs, whereas 20 families are expressed in at least two different organs. It is known that some miRNAs are expressed across most processes of plant growth, while some appear only at particular developmental stages or under special environmental conditions such as drought, waterlogging and short-day time. These miRNAs execute their diverse functions by regulating developmental gene expression levels, interacting with phytohormone signaling response, participating in the biogenesis of ta-siRNAs and affecting the production of miRNAs.     

Plant miRNAs and abiotic stress responses

MicroRNAs (miRNAs) are endogenous approximate 22 nucleotide (nt) small non-coding regulatory RNAs that play important roles in plants by targeting mRNAs for cleavage or translational repression. Plant miRNAs were described 10 years later than animal miRNAs did; there are some differences between them in terms of biogenesis and mechanism of function. Furthermore, plant miRNAs have been shown to be involved in various stress responses, such as oxidative, mineral nutrient deficiency, dehydration, and even mechanical stimulus. In this review, we focus on the current understanding of biogenesis and regulatory mechanisms of plant miRNAs. We also highlight specific examples of miRNAs, which are important regulators for plant abiotic stress responses.     

植物热激蛋白的研究进展

热激蛋白是一类在有机体受到逆境(如高温等)刺激后大量表达的蛋白。主要参与生物体内新生肽的运输、折叠、组装、定位,以及变性蛋白的复性和降解,综述了植物热激蛋白的诱导合成、种类、生物学功能及其基因的表达调控。     

受体蛋白激酶和植物发育

受体蛋白激酶是蛋白激酶家族中的重要一类。根据其胞外受体结构域的组成不同 ,植物受体蛋白激酶可划分为不同的类型。近些年的研究发现 ,蛋白激酶是植物发育和抗性反应中重要成分 ,是信号分子的重要受体 ,在信号传导过程中起着重要作用。随着对植物发育过程中信号传导机理认识的不断深入 ,人们有望通过操作植物发育过程向人们需要的方向发展 ,达到控制果实的大小和提高产量的目的。     

染色质重塑因子在植物发育过程的功能

染色质重塑复合体(chromatin remodeling complexes)通过具有ATPase活性的亚基水解ATP释放能量,通过改变核小体"构象"(包括核小体重定位、核小体滑动和核小体替换等)而改变DNA的"可及性"(accessibility),进而影响特定的生理、生化过程。染色质重塑复合体最早在酵母中发现,生化分析表明其至少含有13个亚基。目前植物染色质重塑复合体的组成还未完全解析,但通过对其酵母同源亚基(染色质重塑因子)的研究可从侧面探究植物染色质重塑复合体的功能。同时,还着重讨论了近年来在植物染色质重塑因子研究上取得的结果,以期为植物染色质重塑的作用机制提供启示。     

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。     

造血干细胞相关microRNAs的筛选及其促分化研究

为了获得人脐血造血干细胞(HSCs)的microRNAs(miRNAs)表达谱,并对相关miRNAs功能进行初步鉴定.利用免疫磁珠(MACS)和流式细胞仪(FACS)细胞分选技术分离人脐血造血干细胞(HSCs),分别提取细胞总RNA并分离小分子RNA,经荧光标记后与miRNAs基因芯片杂交,获得HSCs的miRNAs表达谱,集落形成实验(CFC)研究在HSC中高表达miR-520h对HSC的促分化作用.成功分离人脐血CD34 细胞和HSC,经基因芯片杂交获得31个造血干细胞相关miRNAs,其中22个为低表达,9个为高表达;经实时定量RT-PCR验证miR-520h显著升高,CFC实验表明其可增加多种集落形成,具有促进HSC向祖细胞分化的作用.上述结果表明,人脐血HSC具有自身特征性miRNAs,参与并调控HSC生物学功能,为深入探讨miRNAs在造血系统发育中的作用打下基础.     

植物金属硫蛋白研究进展(二)植物MT基因的表达特征及其功能

阐述了植物金属硫蛋白基因表达的组织特异性、金属离子、激素、化学试剂等对植物金属硫蛋白基因表达的影响及植物金属硫蛋白的功能。     

microRNAs参与肿瘤干细胞的调节

肿瘤干细胞存在于多种类型肿瘤中,并与肿瘤的发生发展密切相关。肿瘤干细胞和胚胎干细胞在生物学特征上存在许多共同点,如自我更新,多潜能性分化等等。然而,肿瘤干细胞和胚胎干细胞又存在很大差异,主要表现在耐药性、致瘤力和转移活性上。肿瘤干细胞在临床研究中具有不可替代的重要性,然而其分子水平上的调节机制尚未被完整揭示。作为内源性非编码小RNA的一部分,miRNAs在细胞发生发展的调节过程中扮演着重要角色。大量研究表明,miRNAs参与肿瘤干细胞的调节,并参与肿瘤的发生与进展。探索miRNAs在肿瘤干细胞基因表达调控中的作用及作用机制,有助于肿瘤特异性生物学标志物及治疗靶点的确定。本文就miRNAs与肿瘤干细胞调节的相关研究进展进行综述。     

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．     

PPR蛋白在植物生长发育中的作用

PPR蛋白在陆生植物中属于最大的蛋白家族之一,其成员种类和数量均十分庞大。PPR蛋白主要的功能是通过在多种细胞器中进行定位从而参与细胞核和细胞器中特异单链RNA的转录后修饰和编辑,在植物生长发育的多个阶段均发挥着重要的作用。多数PPR蛋白编码基因的突变体呈现异常的发育表型,如胚胎致死、发育迟缓及绿化延迟等。对近年来植物PPR蛋白的分类、定位、RNA修饰的机制及其对植物生长发育影响进行了综述,并展望了植物PPR发挥功能区域和参与的调控网络研究。     

MicroRNA 对获得性免疫的调节作用

微RNA(MicroRNA,miRNA)是一类在转录后水平调节基因表达的大约22 nt的非编 码内源单链RNA.已经表明,它们与许多重要的生理和病理过程相关,包括发育、分化、细胞 凋亡、脂肪代谢、病毒感染和癌症.越来越多的证据表明,miRNA参与了获得性免疫的调节. 有趣的是,不同于开关式的调节,miRNA表现出定量的基因调节,它们能精细调节细胞免疫 反应以响应外界刺激.深入理解miRNAs对获得性免疫的调节作用有助于调节宿主免疫应答和 保护感染组织间的平衡,鉴定免疫调节新靶标和开发基于miRNA的有效疗法.本文综述了miRN A包括病毒miRNA对获得性免疫的调节作用,特别是miRNA在调节免疫活性细胞、T细胞功 能和抗体产生中的作用.     

microRNAs在高血压疾病中的作用机制

高血压作为一种多因素的慢性疾病,其引起的一系列并发症是导致心血管疾病死亡的主要原因。微RNA（microRNA,miRNAs）作为内源性单链非编码RNA,在高血压的病理生理过程中发挥重要作用。miRNAs通过调控血管内皮细胞损伤、血管平滑肌细胞功能障碍、单核/巨噬细胞介导的免疫炎症反应、氧化应激、一氧化氮合成异常、肾素 血管紧张素 醛固酮系统的激活、交感神经激活、肾水钠潴留和胰岛素抵抗等过程,进而广泛参与高血压的发病过程。本文就miRNAs在高血压发生发展中的作用机制及其研究进展进行简要综述,为高血压早期诊断及治疗提供新思路。     

植物蛋白激酶研究进展

蛋白激酶是一类磷酸转移酶,其在细胞信号转导过程中起到较为重要作用.目前,在不同植物中分离了各种蛋白激酶基因.相关研究报道表明,这一类蛋白酶基因参与了植物的抗逆性、生长发育以及信号转导等一系列生命活动进程.着重从植物蛋白激酶分类、结构及其功能研究几个方面进行综述.     

MicroRNAs targeting prostate cancer stem cells

Prostate cancer is a frequently diagnosed cancer in males with high mortality in the world. As a heterogeneous tissue, the tumor mass contains a subpopulation that is called as cancer stem cells and displays stem-like properties such as self-renewal, epithelial–mesenchymal transition, metastasis, and drug resistance. Cancer stem cells have been identified in variant tumors and shown to be regulated by various molecules including microRNAs. MicroRNAs are a class of small non-coding RNAs, which can influence tumorigenesis via different mechanisms. In this review, we focus on the functions of microRNAs on regulating the stemness of prostate cancer stem cells with different mechanisms and propose the potential roles of microRNAs in prostate cancer therapy.     

MicroRNAs in Myeloid Hematological Malignancies

MicroRNAs are 19-24 nucleotides noncoding RNAs which silence modulate the expression of target genes by binding to the messenger RNAs. Myeloid malignancies include a broad spectrum of acute and chronic disorders originating from from the clonal transformation of a hematopoietic stem cell. Specific genetic abnormalities may define myeloid malignancies, such as translocation t(9;22) that represent the hallmark of chronic myeloid leukemia. Although next-generation sequencing pro-vided new insights in the genetic characterization and pathogenesis of myeloid neoplasms, the molecular mechanisms underlying myeloid neoplasms are lacking in most cases. Recently, several studies have demonstrated that the expression levels of specific miRNAs may vary among patients with myeloid malignancies compared with healthy individuals and partially unveiled how miRNAs participate in the leukemic transformation process. Finally, in vitro experiments and pre-clinical model provided preliminary data of the safety and efficacy of miRNA inhibitory molecules, opening new avenue in the treatment of myeloid hematological malignancies.     

植物几丁质酶的研究进展

几丁质酶是植物抗真菌基因工程的热点之一。本文叙述了植物几丁质酶的特性、结构和功能、基因结构;按最新资料对以前的植物几丁质酶的分类系统进行了完善;概述了几丁质酶的分子进化的各家观点及其模型,并归纳了植物几丁质酶的生物学作用 。