hsa-miR-381-3p靶基因预测及其相关信号通路的生物信息学分析

应用生物信息学方法分析miR-381-3p序列,预测其靶基因,并对靶基因进行蛋白质互作分析、功能富集分析及信号转导通路富集分析。结果发现,已知的成熟miR-381-3p序列在不同物种间高度保守。蛋白质互作分析显示,mi R-381-3p预测靶基因所编码蛋白质间存在复杂的相互作用,尤其是靶基因BTBD1、NUP160、STX16等编码的蛋白质,在互作中起关键作用。GO分析发现其靶基因集合可能参与细胞过程、生物调节、细胞大分子代谢等生物学过程;KEGG通路分析发现其靶基因集合显著富集于mTOR、Wnt、p53、MAPK等信号通路中。分析结果初步提示miR-381-3p通过调控靶基因广泛参与多种重要的生物学过程,为后续的实验性研究提供了线索。     

hsa-miR-192-3p的靶基因预测及功能分析

通过生物信息学方法预测hsa-miR-192-3p的靶基因及其靶基因的可能功能。首先通过miRbase在线数据库对hsamiR-192-3p的碱基序列及序列在各物种间的保守性进行分析,再通过miRGator v3. 0在线数据库查看hsa-miR-192-3p在各个组织器官中的表达丰富度情况;其次,应用Target Scan和miRanda在线数据库预测hsa-miR-192-3p的靶基因;最后,将预测得到的两个数据库的靶基因交集用DAVID在线数据库进行功能富集分析和信号转导通路富集分析。结果表明:hsa-miR-192-3p在人、家鼠、猕猴等生物中存在高度保守性; hsa-miR-192-3p在胃肠道、肾脏、肝胆系统、干细胞、鼻、脾、胸腺中表达丰富度较高;通过两个靶基因预测软件预测的靶基因取交集后共有190个;功能富集分析发现hsa-miR-192-3p靶基因富集在细胞质、细胞核、质膜、高尔基体等15个细胞组件(p0. 05),参与蛋白结合、GTP酶活性、锌离子跨膜转运蛋白活性等7个分子功能(p0. 05),涉及金属离子运输、RNA聚合酶II启动子的转录阳性调控、基因表达调节、钙离子跨膜运输、胚胎发育等18个生物过程(p0. 05);预测靶基因集合显著富集于癌症通路与催乳素信号通路中(p0. 05)。得出结论:hsa-miR-192-3p预测的靶基因集合富集于多个生物过程,与肿瘤密切相关,生物信息预测为今后的研究奠定了一定的理论基础,为后续实验验证提供了研究方向。     

Hsa-miR-210-5p靶基因预测及其相关信号通路的生物信息学分析

为深入研究miR-210-5p的调控机制及生物学功能提供理论机制,应用生物信息学方法分析miR-210-5p序列,预测其靶基因,用Veney2.1.0绘制韦恩图得到靶基因集合,并对其靶基因集合进行蛋白质互作分析,GO功能注释分析和KEGG Pathway分析。结果发现,已知的成熟miR-210-5p序列在各物种间高度保守。蛋白质互作分析显示,miR-210-5p预测靶基因所编码蛋白质间相互作用关系较复杂,尤其是靶基因CDK8、MED18、MED13等编码的蛋白质,在互作中起关键作用。GO分析发现其靶基因集合可能参与细胞组分、分子功能、生物调节等生物学过程;KEGG pathway分析发现其靶基因集合主要富集在MAPK、VEGF、癌症、甲状腺激素信号通路等信号通路。miR-210-5p调控靶基因参与多种重要的生物学过程,为后续研究提供了线索。     

microRNA-151-5p在肾血管性高血压大鼠血管内皮细胞中的表达及意义

目的:研究microRNA-151-5p(miR-151-5p)在两肾一夹(2K1C)肾血管性高血压大鼠中的表达,并为miR-151-5p参与调节血管内皮细胞功能提供理论依据。方法:建立2K1C大鼠模型,获得胸主动脉血管内皮,采用荧光定量PCR技术检测血管内皮细胞中miR-151-5p的表达,通过数据库及生物信息学软件预测miR-151-5p的靶基因,并对靶基因进行GO富集和KEGG pathway分析。结果:与假手术组大鼠相比较,实验组大鼠胸主动脉血管内皮细胞miR-151-5p的表达量显著升高(P0.05)。GO分析显示miR-151-5p的靶基因参与蛋白加工水解、Notch受体加工等多种生物学功能(P0.01);KEGG pathway分析显示miR-151-5p的靶基因参与Notch信号通路、血管平滑肌收缩、代谢途径、细菌感染和RNA转运等信号通路。结论:2K1C大鼠血管内皮细胞中miR-151-5p表达升高,可能通过对其靶基因APH1A的调控参与血管内皮细胞功能调节。     

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。     

肝癌预后miRNA风险评分模型的鉴定和分析

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是世界上高发病率和高死亡率的恶性肿瘤之一.研究目的是寻找HCC相关的mi RNA预后生物学标志物,预测HCC患者的风险程度和生存时间,为他们提供有效的预后信息.使用4种方法从TCGA中识别差异表达的mi RNAs(DEMs).并用Kaplan-Meier生存曲线、单因素和多因素Cox回归分析从DEMs中筛选肝癌预后相关的mi RNA.最终4个HCC的预后mi RNA生物学标志物(hsa-mi R-132-3p、hsa-mi R-139-5p、hsa-mi R-3677-3p、hsa-mi R-500a-3p)被筛选出来组合成一个风险评分模型.目前还没有实验证据表明组合中的hsa-mir-3677-3p与HCC相关,是本研究新发现的mi RNA.生存曲线、ROC曲线、卡方检验等多种生物信息学方法的评价结果均表明,该模型计算出的风险分值能有效预测患者的风险程度(P<0.000,风险比=2.551,95%置信区间=1.751-3.717).低风险组HCC患者1-5年生存率比高风险组高20%-30%.通过与临床数据分析发现,组合的生物学标志物较其他临床指标相比具有更好的预后效果,也可以作为独立的预后因子.最后,预测了4种mi RNA的靶基因,包括AGO2、FOXO1、ROCK2、RAP1B、CYLD等,并在细胞增殖、迁移、凋亡、免疫应答等生物学过程中富集.     

MiRNA-509-5p靶向MDM2抑制胃癌细胞的侵袭和迁移

目的明确miRNA-509-5p对胃癌细胞侵袭和迁移的作用并阐明相关的机制。方法实时定量PCR检测miRNA-509-5p在胃癌细胞株及胃癌组织中的表达。对HGC-27细胞株转染miRNA-509-5p模拟物或抑制物后,分别采用CCK-8和Transwell法检测细胞的增殖和迁移。软件预测miRNA-509-5p的靶基因,荧光素酶报告基因验证靶基因。靶基因过表达验证细胞增殖和迁移。结果 miRNA-509-5p在肿瘤组织及细胞株中的表达显著降低。转染miRNA-509-5p模拟物能够显著抑制细胞的增殖、迁移及侵袭。相反,转染miRNA-509-5p抑制物能够显著增加细胞的增殖、迁移及侵袭。此外,miRNA-509-5p能够通过靶向3'-UTR负调控鼠双微体-2(MDM2)。miRNA-509-5p能够显著抑制由MDM2过表达导致的肿瘤细胞增殖、迁移及侵袭。结论 miRNA-509-5p是通过抑制MDM2表达的新型肿瘤抑制子,能够抑制胃癌的增殖、迁移及侵袭。     

miRNA-338-3p通过靶向抑制MC1R基因表达抑制羊驼黑色素细胞黑色素的生成

黑色素皮质素1受体MC1R）是在黑色素细胞内表达的G蛋白耦合受体（G protein coupled receptor, GPCR）家族成员,参与黑色素细胞中黑色素的生成。微RNAs（miRNAs）是一类非编码RNA,通过与靶基因3′-UTR结合抑制基因表达。已有研究证明,miR-338-3p 在多种人类肿瘤细胞中（过）表达,可通过下调靶基因表达抑制肿瘤细胞的侵袭迁移能力。然而,有关miR-338-3p对羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素合成影响却罕见报道。本研究证明,miRNA-338-3p通过靶向抑制MC1R基因表达,抑制羊驼黑色素细胞黑色素的生成。采用生物信息学预测MC1R基因是miRNA-338-3p的靶基因,其基因表达抑制羊驼黑色素细胞黑色素合成。随后构建miR-338-3p真核表达载体。其基因转染结合qPT-PCR和Western印迹结果揭示,与对照细胞比较,过表达miRNA-338-3p的羊驼黑色素细胞的MC1R基因,及其下游与黑色素生成相关的小眼相关性转录因子（MITF)、酪氨酸酶(TYR)、酪氨酸酶相关蛋白1（TYRP1）、酪氨酸酶相关蛋白2（TYRP2）编码基因mRNA及蛋白质表达水平明显下调。酶联免疫吸附分析显示,过表达miRNA-338-3p的羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素产量,较对照细胞显著下降（P＜0.01）。综上结果,miR-338-3p可通过抑制靶基因MC1R表达,下调其下游基因MITF、TYR、TYRP1和TYRP2基因的表达,从而抑制羊驼皮肤黑色素细胞黑色素的合成。miRNA-338-3p在羊驼生长发育过程中,是否参与调控体内皮肤黑色素细胞的黑色素生成尚待进一步研究。     

肾透明细胞癌中长链非编码RNA SNHG12的生物信息学分析

目的:探讨长链非编码RNA(lncRNA)SNHG12在肾透明细胞癌(ccRCC)中的意义,并对SNHG12进行靶基因预测,为SNHG12在ccRCC中的进一步研究提供借鉴。方法:利用UALCAN数据库分析ccRCC中SNHG12的差异表达,并对SNHG12进行生存分析;利用RegRNA 2.0、HMDD、targetscan、starBase v3.0、microT-CDS平台预测SNHG12的靶基因,构建SNHG12-microRNAs-mRNAs调控网络;运用FunRich平台对预测的靶基因进行Gene Ontology(GO)分析和KEGG信号转导通路富集分析。结果:SNHG12在ccRCC中的表达明显增高,SNHG12高表达患者的总生存期较低表达患者明显缩短。SNHG12上存在3个与ccRCC相关的microRNAs(hsa-miR-138-5p、hsa-miR-454-3p、hsamiR-497-5p)的可能结合位点,从而调节下游的288个靶基因,构成SNHG12-microRNAs-mRNAs调控网络。在生物学过程中,microRNA靶基因高度富集到碱基、核苷、核苷酸和核酸代谢调节等过程。KEGG通路分析中,microRNA靶基因高度富集到内皮素、IFN-γ等介导的信号通路。结论:SNHG12在ccRCC中表达增高,有望成为ccRCC新的潜在生物学标志物。利用生物信息学方法进行靶基因预测,可为后续SNHG12在ccRCC中的机制研究提供方向。     

hsa-miR-342-3p生物信息学分析

通过生物信息学方法预测hsa-miR-342-3p靶基因及其功能机制。检索Pub Med有关hsa-miR-342-3p的研究报道并进行功能分析;检索miRBase获取hsa-miR-342-3p序列;通过Target Scan,Pictar和PITA数据库预测靶基因并取交集,对其进行组织和疾病特异性表达谱分析、功能富集分析(GO enrichment analysis)、信号转导通路富集分析(Pathway enrichment analysis)和蛋白质相互作用网络分析(PPI analysis)。结果发现:hsa-miR-342-3p序列在多物种间具有高度保守性;hsa-miR-342-3p在肾脏组织和急性淋巴细胞性白血病、乳腺癌疾病中表达水平较高(RPM≥1 000);预测得到14个hsa-miR-342-3p靶基因;靶基因分子功能分别富集于转化生长因子活性、DNA结合和蛋白激酶激活等(P0.05);hsa-miR-342-3p靶基因GO生物学过程主要集中于大分子代谢抑制,肺部组织发育、呼吸系统发育及管状组织发育建成(P0.05);细胞信号通路主要富集于TGF-Beta信号通路、细胞因子、受体作用信号通路及前列腺疾病信号通路(P0.01)。hsa-miR-342-3p在体内分布广泛,预测的靶向TGF-Beta信号通路可能在疾病发生中发挥重要调控作用,是具有潜在研究价值的生物学靶标。