miR319a及其靶基因在木薯中的低温响应分析

旨在探索mi RNA在木薯低温逆境中的调控作用,前期小RNA测序筛选出mi R319对低温显著响应,通过实时定量PCR方法分析mi R319与其4个不同靶基因在两个木薯品种的4种低温处理下的差异表达情况。结果显示,mi RNA与其靶基因在两个不同木薯品种间的响应不同,4个低温处理间的响应也不同,mi RNA与各个靶基因的相关系数也不同。比较发现在C4中mi R319a与3个靶基因(GSTU8除外)负相关性均好于SC124,处理之间在NAH中的负相关表现最典型,mi R319与4个靶基因之间的相关系数从大到小的顺序为:MYB33UnknownTCP4GSTU8,预示着MYB33和Unknown(021030m)两个靶基因在C4的NAH中是mi R319a更为优先的调控目标。结果表明在木薯的低温逆境适应过程中mi R319对MYB33和Unknown两个靶基因的调控作用值得深入研究。     

水稻miR169o及其靶基因OsNF-YAs对缺水胁迫的早期表达模式

Micro RNAs(mi RNAs)是一类小的非编码RNA,在植物逆境胁迫应答中发挥重要的调控作用。mi R169可受干旱胁迫诱导表达,而过表达mi R169则可以增强植物对干旱的耐受性。然而,mi R169及其靶基因NF-YAs在水稻干旱胁迫条件下的表达动态至今尚不清楚。对水稻进行不同时间缺水处理,用q RT-PCR法定量测定了水稻根、茎、叶组织中mi R169o及其靶基因表达的动态变化。结果表明,随着缺水处理时间的增加,水稻不同组织中mi R169o表达量总体上有升高趋势;而靶基因(NF-YA1、NFYA2和NF-YA3)表达模式基本与mi R169o的表达模式相反,但并不全部对应。推测在水稻干旱胁迫早期反应中,mi R169o可能主要调控了部分特定靶基因的表达。此外,mi R169o在水稻根、茎、叶组织中的表达和丰度存在着明显的差异,具有组织特异性。     

子宫肌瘤差异表达microRNA的定量分析及靶基因鉴定

Micro RNA(mi RNA)是一类非编码单链小分子RNA,广泛参与人类各种生理、病理过程。最新研究提示,mi RNA在子宫肌瘤中起着重要调控作用,该研究试图对子宫肌瘤组织中差异表达mi RNAs进行表达验证及靶基因鉴定,结果发现,与瘤旁组织相比,mi R-363、mi R-490、mi R-135b等的表达水平在肌瘤组织中有着4~6倍的上调,而mi R-217、mi R-590、mi R-451则下调3~5倍。通过软件预测结合表达定量分析,发现其中mi R-363的靶基因为卵泡激素相互作用蛋白1基因(folliculin interacting protein 1,FNIP1)和溶质载体家族蛋白12成员5(solute carrier family 12 member5,SLC12A5)。mi R-135b的靶基因核受体亚科3 C组,成员2(nuclear receptor subfamily 3,group C,member 2,NR3C2)在肌瘤组织中表达有显著下降,而mi R-590的靶基因锌指蛋白367基因(zinc fi nger protein 367,ZFN367)和去泛素水解酶1基因(yeast OTU deubiquinating enzyme 1 homolog,YOD1)在肌瘤组织中的表达水平显著上升。进一步的报告基因分析发现,其中FNIP1、NR3C2、ZNF367的3′UTR能够与相应的mi RNA结合。分析相同肌瘤样品中表达水平的关系发现,这三个靶基因表达均与相应的mi RNA呈显著的负相关。该研究的发现为子宫肌瘤的分子机制研究和诊治提供了新的参考。     

毛白杨真菌胁迫下miRNA靶基因预测和生物信息分析

目前,关于杨树在真菌胁迫下其mi RNAs对基因的调控作用研究较少。准确快速地预测并鉴定mi RNA靶基因,对揭示真菌胁迫下mi RNAs在基因调控中的作用至关重要。该文根据mi RNA的进化保守性,通过靶基因预测软件ps RNATarget,以已知的毛果杨mi RNAs为探针,与毛白杨真菌胁迫下转录组的基因序列比对,找到其中347个mi RNAs的772个靶基因,分别编码与植物激素信号传导、植物病原互作、谷胱甘肽代谢等与植物抗病密切相关的蛋白。mi R393通过转录后水平作用于靶基因,调节生长素信号以响应多种外界刺激。该研究发现了mi R393的11个靶基因,主要参与生长素介导的信号通路;其中6个靶基因(SD1-13、CYP83B1、AFB2、TIR1、AFB3和PSBR)存在差异表达,这些基因是研究mi R393的生物学功能的关键候选基因。     

阿霉素诱导下的肝癌细胞HepG2中微小RNA差异表达分析

旨在研究阿霉素诱导引起的DNA损伤压力下,肝癌细胞Hep G2中参与DNA损伤应答的mi RNA,并分析这些mi RNA靶基因参与肝癌DNA损伤应答相关的生物学进程与通路。通过小RNA测序检测阿霉素处理肝癌细胞Hep G2前后mi RNA的差异表达情况,使用GO与KEGG通路富集方法对差异表达mi RNA靶基因进行功能富集分析。结果显示,共检测出显著表达差异mi RNA 68个,其中上调13个,下调55个。mi RNA靶基因的功能分析结果显示,53条mi RNAs靶基因显著富集于调控细胞增殖、细胞凋亡、细胞迁移和细胞周期等与DNA损伤应答以及肿瘤相关的生物进程和信号通路,包括p53信号通路、癌症通路、Wnt信号通路和MAPK信号通路等。研究表明,在阿霉素诱导下,Hep G2中的差异表达mi RNAs与DNA损伤相关的肿瘤生物学进程以及信号通路显著相关,预示这些mi RNAs在阿霉素引发的肝细胞癌DNA损伤应答中起着重要的作用。     

唇腭裂患儿下调表达的miRNA相关研究

目的:唇腭裂是口腔颌面部最常见的先天性畸形,危害严重。mi RNA在细胞分化,生物发育及疾病发生发展过程中发挥巨大作用,越来越多的受到科研人员的关注。本课题对唇腭裂患儿下调表达的mi RNA与唇腭裂相关性进行验证研究,为mi RNA应用在唇腭裂防治中奠定一定的基础。方法:通过芯片分析方法检测唇腭裂患儿表达下调的mi RNA,利用MIRDB、TARGETSCAN-VERT和RNA22-HSA这三个生物信息学软件对唇腭裂患儿表达下调的mi RNA进行靶基因预测分析,验证候选mi RNA与唇腭裂具有相关性。结果:得出唇腭裂患儿中出现差异表达下调的mi RNA有hsa-mi R-3119,hsa-mi R-3915等73个,其中hsa-mi R-3611对应的靶基因GABRB3和hsa-mi R-764对应的靶基因F13A1有文献报道与唇腭裂具有相关性。结论:hsa-mi R-3611,hsa-mi R-764可能与唇腭裂的发生存在关联。     

转人工miRNA抗玉米粗缩病毒载体玉米的培育及其抗病能力

玉米是重要的粮食作物,水稻黑条矮缩病毒(RBSDV)是玉米粗缩病的病原,由其引起的玉米粗缩病给玉米生产造成重大损失。利用人工mi RNA构建抗病毒植物的技术已经在多种植物中被证明有效,但是在玉米中的尝试未见报道。实验根据玉米zea-mi R159a的前体序列和RBSDV基因组中编码功能蛋白的基因和基因沉默抑制子的序列信息设计引物,构建了用于沉默RBSDV编码基因和基因沉默抑制子的ami RNA(Artificial mi RNA)基因。构建p CAMBIA3301-121-ami RNA植物表达载体,利用农杆菌介导法转化玉米自交系综31(Z31)。对转基因玉米进行分子检测,选择mi RNA表达量高的纯合体株系进行自然发病实验,按0-4的分级标准调查玉米粗缩病的严重度。结果表明,转抗粗缩病毒人工mi RNA载体玉米纯合体株系的抗病表现好于野生型玉米,其中针对基因组6的S6-mi R159转基因玉米抗病情况较好。研究表明利用人工mi RNA技术构建抗病毒病玉米新品种是可行的。     

麻竹miR172a靶基因DlAP2的克隆及其表达

为了解开花麻竹(Dendrocalamus latiflorus)的Dl AP2基因功能,采用RT-PCR和RACE技术克隆了mi R172a靶基因AP2同源序列c DNA全长,命名为Dl AP2。结果表明,Dl AP2基因c DNA全长为1729 bp,包含5′端非编码区81 bp、开放阅读框1464 bp、3′端非编码区160 bp和24个碱基的Poly A尾巴,在编码框靠近3′端130 bp处有1个高度匹配mi R172a的结合位点(CTGCAGCATCATCAGGATTCT)。Dl AP2编码487个氨基酸的蛋白,具有两个AP2结构域,属于AP2/ERF家族AP2亚家族的AP2组,与来自其它单子叶植物的AP2蛋白均有较高同源性。RLM-5′RACE分析表明,mi R172a主要在靶序列的第11~12个碱基之间剪切靶基因Dl AP2的mi RNA。q RT-PCR结果表明,麻竹花芽中Dl AP2基因的表达规律与mi R172a表达变化正好相反,证明mi R172a对Dl AP2基因的表达具有调控作用。     

氧化应激诱导内皮细胞凋亡microRNA表达改变的研究

目的:研究氧化应激诱导的内皮细胞micro RNA的表达变化。方法:ECM(Endothelial Cell Medium)培养人脐静脉内皮细胞,利用不同浓度双氧水(0μmol/L,200μmol/L,500μmol/L,800μmol/L)刺激24小时后应用流式细胞术检测其凋亡水平。提取细胞总RNA,利用实时定量PCR(Quantitive real-time PCR;q RT-PCR)检测micro RNA表达量变化,并利用生物信息学软件预测可能的靶基因。结果:加入不同浓度双氧水处理24 h后的内皮细胞总凋亡率均显著高于对照组,200μmol/L、500μmol/L和800μmol/L组的凋亡率分别为(13.31%vs 4.75%,35.9%vs 4.75%,89.75%vs 4.75%,P0.01)。200μmol/L的双氧水处理内皮细胞后,micro RNA的表达出现了明显的改变。其中mi R-92a、mi R-126的表达明显下调(P0.05),mi R-181a、mi R-217、mi R-34a和mi R-320的表达明显上调(P0.05)。靶基因预测显示mi R-320、mi R-92a可能调控多个和内皮细胞凋亡相关的基因表达。结论:在氧化应激诱导的内皮细胞凋亡中,mi RNA表达发生改变并可能参与调控内皮细胞功能。     

DLX6-AS1通过竞争性结合miR-15上调Caspase-1诱导巨噬细胞焦亡

为探讨长链非编码RNA (long noncoding RNA, lncRNA) DLX6-AS1在巨噬细胞焦亡中的作用及相关机制,采用生物信息学分析、实时荧光定量PCR和双荧光素酶报告基因实验等,在THP-1巨噬细胞中分析并验证lncRNA DLX6-AS1下游微RNA (microRNA, mi RNA)及mi RNA的下游靶基因;通过免疫荧光染色等实验检测DLX6-AS1/miR-15/caspase-1轴对巨噬细胞焦亡的影响。结果显示, DLX6-AS1在焦亡巨噬细胞中表达上调,敲降DLX6-AS1可抑制巨噬细胞焦亡,但这种抑制作用被mi R-15抑制剂逆转; mi R-15通过调控其靶基因caspase-1表达,抑制巨噬细胞焦亡。本研究表明, DLX6-AS1通过竞争性结合mi R-15,解除mi R-15对其靶基因caspase-1的抑制作用,从而诱导巨噬细胞焦亡,这将丰富lncRNA调控巨噬细胞焦亡的理论基础。     

miR-183家族在肿瘤中作用机理的最新进展

micro RNA是真核生物中一类长约18~25个核苷酸的小分子非编码RNA,它们可以与m RNA的3′-UTR结合在转录后水平调控基因的表达。很多报道表明,mi RNA参与了肿瘤的发生发展调控。mi R-183家族的三个成员mi R-183、mi R-96和mi R-182都与肿瘤密切相关。研究发现,在前列腺癌、肺癌、结肠癌、乳腺癌等肿瘤中mi R-183家族表达异常,其机制是通过调控多种靶基因参与其中。本文综述了mi R-183家族在常见高发肿瘤中的研究现状。     

凡纳滨对虾低温差异表达miRNA的分析鉴定及靶基因的验证

为了解析miRNA及靶基因在凡纳滨对虾低温适应过程中的分子调控机制, 研究开展了凡纳滨对虾常温(28℃)及低温锻炼(16℃, 6d)下肝胰腺小RNA文库的测序和分析。从常温对虾的小RNA文库测序获得18—32 nt的高质量序列10690259条, 鉴定出已知的成熟miRNAs 57条; 而从低温锻炼对虾的小RNA文库获得18—32 nt的高质量序列序列8587144条, 鉴定出已知的成熟miRNAs 48条。分析获得25个在低温锻炼下呈显著差异表达的miRNAs。运用qRT-PCR验证了3条低温下差异极显著的miRNAs的表达模式。结果显示, 3条miRNAs的表达模式与高通量测序结果基本一致。预测低温差异表达miRNAs的靶基因, 并与转录组分析获得的低温显著差异表达基因进行比对, 从二者重合的基因集中挑选出4个基因, 即nuclear export mediator factor Nemf-lik、synapse-associated protein、seleno proteins 以及DEAD-box RNA helicase Variant 1, 运用qRT-PCR验证其在不同条件低温锻炼凡纳滨对虾肝胰腺中的表达规律, 为解析miRNAs及其靶基因在对虾低温适应过程中的分子调控机制提供了基础数据。     

木薯淀粉合成相关酶基因的克隆及表达分析

根据核苷酸同源性设计简并引物,克隆了一段大小为665 bp的木薯腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶小亚基基因(sAGP)片段,并根据已知序列设计特异引物,克隆分离得到GBSS基因和SBE基因的cDNA片段.半定量RT-PCR分析结果表明,在木薯不同生长时期,3种淀粉合成相关酶基因的时空表达规律不同,GBSS基因表达有时期特异性和组织特异性,只在块根形成期和块根成熟期表达,在组织部位茎中表达最多,并且在这3种基因中表达水平相对较低.而sAGP基因在这3种基因中表达水平最高,在木薯决根成熟期竟达超量表达水平,并且在华南124和辐选0l中有品种差异,差异明显,在辐选01中的表达要优于华南124的表达.SBE基因表达较平稳,在各个时期表达水平都处于中间水平,在4个时期中,块根成熟期时的表达水平相对较高,块根形成期和苗期其次,收获期最低,也具有品种间差异,在辐选01中的表达要优于华南124的表达.     

植物MicroRNA介导的基因调控在作物改良中的应用潜能

植物Micro RNAs(mi RNAs)是长度约22个核苷酸的內源、单链、非编码、小分子RNA,通过降解或抑制靶m RNA介导转录后沉默。随着高通量测序技术及各种研究技术的进步,越来越多的micro RNA被测序和验证,为利用基因工程手段进行作物改良提供了丰富的候选基因资源。综述了mi RNAs在生物胁迫、非生物胁迫和植物生长发育等方面的最新研究进展,同时分析了mi RNAs介导的基因调控在作物改良中的应用潜能,并介绍了几种基于mi RNA作用机制的植物基因工程改良作物的转基因新技术,如靶基因RNAi,人工mi RNAs(ami RNAs),Target Mimics(TM),超表达mi RNA-resistant tagerts;也讨论了基于mi RNA作用机制的转基因技术所面临的风险和挑战。     

miR-152靶向AT1R对AngⅡ诱导的心肌成纤维细胞增殖及胶原合成的影响

目的:探讨微小RNA-152(mi R-152)靶向血管紧张素受体(AT1R)对血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)诱导的大鼠心肌成纤维细胞增殖及胶原合成的影响。方法:采用1μmol/L AngⅡ刺激体外培养的大鼠心肌成纤维细胞,通过噻唑蓝(MTT)法检测细胞增殖情况,蛋白免疫印迹(Western blot)检测成纤维细胞中胶原蛋白I(Collagen I)、胶原蛋白I(Collagen Ⅲ)以及AT1R蛋白表达的影响,实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)检测成纤维细胞中mi R-152和AT1R m RNA的表达。在AngⅡ诱导的心肌成纤维细胞中分别转染mi R-152 mimic和mimic control、AT1R si RNA和si RNA control以及共转染mi R-152 mimic和AT1R过表达载体,以同样的方法检测细胞增殖和胶原合成情况。双荧光素酶报告基因实验检测mi R-152和AT1R靶向结合关系。结果:AngⅡ刺激能够促进心肌成纤维细胞增殖,上调成纤维细胞中胶原蛋白Collagen I和Collagen Ⅲ的表达,同时能够抑制mi R-152的表达,促进AT1R m RNA和蛋白的表达。在AngⅡ诱导的心肌成纤维细胞中,过表达mi R-152或沉默AT1R均能够上调细胞增殖活力,促进胶原合成。双荧光素酶报告基因实验检测结果显示AT1R是mi R-152靶基因,mi R-152能够负向调控AT1R的表达。在AngⅡ诱导的心肌成纤维细胞中,同时过表达mi R-152和AT1R能够逆转单独过表达mi R-152导致的细胞增殖抑制作用,回调胶原蛋白Collagen I和Collagen Ⅲ合成抑制作用。结论:mi R-152能够抑制AngⅡ诱导的心肌成纤维细胞增殖和胶原合成,其作用机制可能是通过靶向AT1R的表达实现的。     

miR-345靶向调控 TGM1抑制膀胱癌的初步研究

目的:探讨mi R-345调控TGM1表达影响膀胱癌的分子生物学机制。方法:首先,采用RT-qPCR检测T24和RT4细胞中mi R-345、TGM1的表达;再采用mi RNA-NC、mi R-345 mimic、NC inhibitor、mi R-345 inhibitor、control si RNA、si TGM1和pc-DNA3.1/TGM1等转染膀胱癌细胞;然后,采用MTT实验检测细胞增殖,Transwell实验检测细胞侵袭,流式细胞仪检测细胞凋亡,双荧光报告酶检测mi R-345的靶基因;最后,采用Western blot检测TGM1在细胞中的表达。结果:mi R-345在T24和RT4细胞中表达低于正常细胞(P0.05)。mi R-345过表达时,T24和RT4细胞的增殖侵袭能力减弱,细胞凋亡率上升;mi R-345表达沉默时,细胞增殖和侵袭能力增强,细胞凋亡率下降。双荧光报告基因检测结果显示TGM1为mi R-345的靶基因,mi R-345过表达抑制TGM1的表达(P0.05);mi R-345表达沉默时则表达上调(P0.05)。当TGM1表达沉默时,T24和RT4细胞的增殖和侵袭能力减弱,细胞凋亡率上升;TGM1过表达时该细胞的增殖和侵袭能力增强,细胞凋亡率下降。结论:mi R-345通过下调靶基因TGM1的表达,抑制膀胱癌细胞的增殖、侵袭并促进细胞凋亡。     

肺癌中SOX4基因的调控网络分析验证和蛋白质预测

目的:分析SOX4基因的调控网络和蛋白产物特征,并进行验证。方法:利用生物信息学方法预测人SOX4基因的调控网络及其蛋白产物与其他蛋白的相互作用;在肺癌细胞系和肺癌临床样本中通过实时荧光定量PCR对mi RNA-30s进行定量分析。结果:人类SOX4蛋白可能与TP53、DICER1和SDCBP2等3种蛋白相互作用;SOX4基因可能受多种lnc RNA和mi RNA的调控;hsa-mi R30s在临床样本中表达模式不完全相同。与癌旁组织相比,hsami R30c-5p和hsa-mi R30d-5p在癌组织中显示低表达,hsa-mi R30d-5p则相反;与正常人胚肺成纤维细胞KMB17相比,肺癌细胞系A549和H1299中3个mi RNA-30成员的表达模式均为高表达。结论:SOX4基因及其蛋白产物的生物信息学分析为相关研究提供了重要信息基础,但尚须相关实验验证,以确定相关性。     

大豆miR172家族成员序列及表达模式初步分析

Micro RNAs(miRNAs)在植物的生长发育以及植物对环境的适应方面发挥了重要的作用,成为近几年研究的热点。mi R172家族是一个保守的mi RNA家族,之前的研究表明mi R172的作用涉及生长期过渡、闭花受精、花器官发育、开花时间调控等方面。但是到目前为止,人们对大豆mi R172家族的了解还不是很清楚。本实验通过mi RBase、PLACE数据库及DNAman软件对gma-mi R172家族成员的前体序列、成熟序列、启动子序列进行比较分析,发现gma-mi R172家族成员成熟序列虽然高度保守,但前体序列具有一定的差异,这可能导致了各成员的功能差异;启动子分析显示其启动子含有光反应原件和多种非生物胁迫响应元件,推测其可能参与大豆的开花调控和逆境胁迫响应。通过实时定量PCR分析了大豆mi R172成员的组织特异性表达情况。利用PMRD数据库对gma-mi R172的靶基因进行了生物信息学分析,获得了7个AP2-like类转录因子,参与花器官发育、开花时间调控及非生物胁迫响应的方面。上述结果初步分析了大豆mi R172家族的功能与靶基因,对今后进一步分析研究大豆mi R172家族及其靶基因打下了基础。     

果蝇卵巢滤泡细胞谱系发育中的功能性microRNA筛查

在果蝇发育过程中,micro RNA(mi RNA)作为负调控因子起着重要的作用。该文旨在研究micro RNA在果蝇卵巢滤泡细胞谱系中的功能,该细胞谱系因易于体内遗传操作而成为研究细胞命运决定与细胞迁移机制的良好模型。为了确认此过程中的功能性mi RNA,作者利用UAS/GAL4二元表达系统对31个果蝇mi RNA进行了表型筛选。结果表明,若干mi RNA可以在卵子发生过程中引起多种严重表型。过表达与敲减mi R-7均能阻断边界细胞迁移。mi R-1、mi R-124和mi R-263b则在茎细胞诱导、边界细胞迁移或卵壳图式中发挥功能。结果表明,该文所用基于UAS/GAL4的方法可用于确认mi RNA的功能。     

miR-124 在消化系统肿瘤研究中的进展

消化系统肿瘤严重危害人类健康,是导致死亡的主要原因,其一直是科学研究的一个重点,也是难点。Micro RNA(mi RNA)是一类广泛存在于生物体内的内源性、非编码、单链小分子RNA,参与调控生物体的几乎所有生命活动,包括多种生理和病理活动。目前研究认为,mi RNAs参与肿瘤的发生和进展。mi R-124是mi RNAs家族的一员,是一个相当保守的mi RNA,在多种肿瘤包括消化系统肿瘤的细胞或组织中均表达下调,扮演着类似抑癌基因的角色,在该类肿瘤的发生、发展以及预后中发挥重要作用。本文就mi R-124在消化系统肿瘤研究中的进展作一综述。