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。     

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。     

microRNA在人类免疫缺陷病毒感染中的作用

microRNA(miRNA)对调控基因表达有着重要作用,病毒与宿主在miRNA水平存在着复杂的"对话"。研究显示,人类免疫缺陷病毒(HIV)可能编码病毒miRNA(vmiRNA),通过维持病毒潜伏、保护感染细胞免于凋亡或外力刺激下的细胞死亡等方式,在HIV病理过程中发挥重要作用。宿主miRNA则参与到了抗HIV的防御性机制中,但也面临HIV调控相应宿主miRNA、编码RNA沉默抑制物等多种阻力。深入研究HIV与宿主间miRNA水平上的动态相互作用,有助于进一步了解HIV的致病机理,开发新的治疗策略。     

生物信息学预测植物miRNAs的方法

MicroRNA又称miRNA,是一类广泛存在于动植物体内、大小为21~25nt左右的内源性非编码单链小分子RNA。在植物体中,miRNA主要负责调控转录后基因的表达,在机体发育、生长和应答胁迫方面发挥着重要的调节作用。近年来,miRNA已成为分子生物学领域的研究热点。本文介绍了几种发现和研究miRNA的方法,重点阐述了生物信息学预测miRNA方法的流程和策略,并对各过程中采用的方法及信息学软件的优劣性进行比较和分析,为预测miRNA提供新的思路。     

可变剪接与疾病的生物信息学研究概况

可变剪接是真核基因转录后期的重要调控机制,它使得同一条蛋白质编码基因能够产生多种转录体,极大的扩展了遗传信息的应用.研究发现,可变剪接与人类疾病有着密切的联系.错误的剪接会导致疾病,增加疾病的易感性与病变程度,甚至直接导致癌变.现对可变剪接调控机制与疾病的生物信息学研究进展进行综述.     

缝隙连接及其与人类疾病的关系

缝隙连接是由多基因家族编码的连接蛋白构成的、细胞间的跨膜水相通道。目前已确定小鼠连接蛋白基因家族含有20个成员,人类连接蛋白基因家族含有21个成员,其中有19种在人类和小鼠中均有表达,具有很高的同源性;不同的连接蛋白可形成同型和异型两种连接子,不同类型连接子可形成4种不同类型的缝隙连接通道。越来越多的研究表明,连接蛋白基因突变与人类遗传性疾病密切相关。     

兰州熊蜂蜂王头部产卵相关microRNA生物信息学分析

【目的】头部是熊蜂感觉和取食中心,也是生理行为的指挥中心。microRNA（miRNA）参与重要生理行为的调控。本研究初步探索了产卵和未产卵兰州熊蜂Bombus lantschouensis蜂王头部差异表达miRNA及其靶基因,以期探明蜂王头部miRNA在产卵过程中作用。【方法】以本土优良蜂种兰州熊蜂 B. lantschouensis 为材料,利用Solexa高通量测序技术对产卵和未产卵蜂王头部miRNA进行测序,运用生物信息学软件对miRNA及其靶基因进行预测;并应用qPCR技术验证极显著差异表达的miRNA。【结果】共获得兰州熊蜂产卵和未产卵蜂王头部miRNA的clean data数,分别为14 228 864和21 431 031 条reads;长度分析表明,在19~24 nt序列中22 nt序列数量最多,分别占产卵和未产卵蜂王序列的45.8%和45.1%。miRNA预测结果显示,共获得297个miRNA,其中270个为已知miRNA,有92个存在于蜜蜂中,其余178个分别存在于蜜蜂以外的其他物种中;另外27个为新的miRNA。在蜜蜂92个已知的miRNA中,在产卵蜂王头部中表达的共有91个,特异表达的有2个;在未产卵蜂王头部中表达的共有90个,特异表达的有1个。27个新的miRNA中,在产卵蜂王头部中表达的共有22个,特异表达的有2个;未产卵蜂王头部中表达的共有25个,特异表达的有5个。miRNA差异表达分析表明,在产卵与未产卵蜂王头部,共有8个已知miRNA表达量达到差异极显著水平（P<0.01）。qPCR结果表明,这8个表达差异极显著的miRNA均存在于熊蜂体内。在8个差异极显著的miRNA中,3个miRNA进行靶基因预测,发现它们共同调控9个靶基因,这些基因主要参与GTP结合和转录调控。【结论】本研究首次利用高通量测序技术鉴定了熊蜂头部组织的miRNA,并发现蜂王产卵与否受到miRNA差异表达的调控。结果为今后深入开展熊蜂miRNA功能验证及产卵调控机制研究奠定了基础。     

唾液酸生物学与人类健康和疾病

唾液酸（sialicacid）是一类酸性九碳单糖,是所有神经氨酸或酮基一脱氧壬酮糖酸（KDN）的N-或O-衍生物的总称。唾液酸作为复合糖的组成部分镶嵌于所有细胞表面以及人多数脊椎动物糖蛋白和糖脂分予的末端最外侧。唾液酸家族成员已经达到五十多个,其分子结构多样,在生物体内分布广泛。唾液酸介导或调制了发育、炎症、病原感染、肿瘤发生发展等诸多生理和病理过程,与人类健康和疾病密切关联。对唾液酸生物学的研究已成为糖生物学研究的热点之一。对唾液酸与人类健康与疾病研究的新进展做一综述。     

基因打靶技术在人类疾病动物模型研究中的应用

人类疾病动物模型在医学研究中起着非常重要的作用,而自然发生的人类疾病已远远不能满足医学研究的需要。利用基因打靶技术开展人类疾病动物模型的研究具有广阔的应用前景。本文就基因打靶技术及其在人类疾病动物模型研究中的应用做一介绍。     

斑马鱼与人类疾病模型的研究

斑马鱼是一种很好的用于研究脊椎动物胚胎学和发育遗传学的模型生物,它有其他模型生物所不具备的优点。最近研究较多的是在斑马鱼中建立人类疾病研究模型。本文就斑马鱼在造血障碍和心血管障碍等方面的疾病模型建立及主要的技术做简要论述。     

生物信息学及其在菌物学研究上的应用

主要介绍生物信息学的基本概念、发展历程、特点、研究领域、面临的挑战以及生物信息学在菌物研究上的应用成果。分析了生物信息学在菌物研究方面的应用前景,并提出了研究和开发的建议。     

碳酸酐酶Ⅳ与人类疾病

碳酸酐酶4（carbonic anhydrase 4,CAIV）是12种人类相关碳酸酐酶中的一员,主要通过糖基磷脂酰基醇锚定在细胞质膜上。哺乳动物的多个器官有CAIV的表达。CAIV高效催化CO2的水化和HCO3–的脱水反应,在尿液酸化、肺泡换气等生理反应中起重要作用。CAIV基因表达的变化、结构稳定性的破坏和活性的改变等均与人类多种疾病的发生发展密切相关。CAIV还可以作为药物治疗靶点应用于疾病治疗。为此,该文就CAIV与人类相关疾病发生的病理生理机制作一综述。     

预测和鉴定蛋白质翻译后修饰的生物信息方法

蛋白质翻译后修饰对蛋白质成熟、结构和功能多样性有决定性的作用。但蛋白质翻译后修饰的多样性、普遍性、动态性,使传统的生物化学方法在全局水平上理解翻译后修饰非常有限,对它们的研究、特别是大规模的研究长期发展缓慢。现在,在实验研究基础上,借助多方面的生物信息学方法,可以快速高通量的预测和鉴定蛋白质翻译后修饰。一方面,可以从序列角度出发,基于酶识别底物的特异性,用位点权重矩阵、支持向量机等算法,从底物蛋白质序列提取修饰相关的保守序列,并用于预测翻译后修饰位点。这种方法相对成熟,能够取得较理想的预测准确性,但不能反映不同时间不同细胞的翻译后修饰状态。另一方面,可从质谱数据分析出发,有望捕获细胞内翻译后修饰的动态特性。质谱分析的高灵敏度、高准确度和高通量的能力已使建立在质谱基础上的蛋白质组学成为研究翻译后修饰的重要工具,生物信息学方法和质谱蛋白质组学的结合则更可以加速研究翻译后修饰的进程。本文从序列和质谱分析两个角度总结评价了各种翻译后修饰相关生物信息学方法的研究近况,重点讨论利用质谱数据鉴定翻译后修饰的新思路。     

微核糖核酸在相关疾病发生发展中的调节作用

微核糖核酸（miRNA）是一类长度为18～25个核苷酸的内源性非编码小RNA,在转录后基因调控中发挥功能。miRNA通过降解mRNA或抑制蛋白翻译的方式调节特异基因表达。miRNA在多种生物进程包括发育、代谢、增殖、分化和凋亡中起到关键作用。miRNA的表达变化与相应的多种人类疾病及其发生发展密切相关。阐明miRNA对疾病基因的调节作用及其分子机制,将为人类某些疾病的基因治疗提供新的思路。     

肠道微生物与疾病关系的研究新进展- 运用454 测序技术分析

由于传统研究方法成本和速度的限制,远远满足不了对微生物群落大规模的研究,以454测序为代表的新一代高通量测序技术凭借低成本、高通量、流动自动化的优势为研究微生物的多样性和组成提供了新的技术平台。本文就近年来454测序技术在研究人体肠道微生物与疾病关系的应用进行了综述。     

番茄生物学研究的相关网络资源

番茄(Solanum lycopersicum)是一种重要的蔬菜作物, 也是研究茄科作物的模式植物。互联网上有丰富的与番茄相关的生物信息学资源, 对其生物学研究带来极大便利。该文介绍了目前网络上与番茄生物学研究相关的资源, 利用这些资源将会加快对番茄遗传学和基因组学及对茄科植物多样性的研究。     

番茄生物学研究的相关网络资源

番茄（Solanum lycopersicum）是一种重要的蔬菜作物, 也是研究茄科作物的模式植物。互联网上有丰富的与番茄相关的生物信息学资源, 对其生物学研究带来极大便利。该文介绍了目前网络上与番茄生物学研究相关的资源, 利用这些资源将会加快对番茄遗传学和基因组学及对茄科植物多样性的研究。