应用生物信息学寻找大鼠中新的microRNA分子及其实验验证

大鼠已公布的microRNA(miRNA) 数量明显少于小鼠及人miRNA的数量.本文采用同源搜索的计算方法预测大鼠新的miRNA.从miRBase数据库中下载已知动物的pre- miRNAs, 在UCSC数据库中对大鼠的全基因组序列进行了Blat分析,并根据miRNAs的筛选标准,获得45条新的大鼠miRNAs;随后随机选取其中的9条新miRNAs进行RT- PCR实验验证,发现大部分miRNAs在脑、心、肺、肾、肌肉、脾、睾丸和肝8种组织中均有表达.在此基础上,对预测的新miRNAs进行了miRNA成簇分析和miRNA基因家族分析.     

大豆降解组文库microRNAs的启动子分析

研究目的：创新要点：通过分析miRNA的核心启动子和顺式作用元件为进一步解析大豆（Glycinemax）miRNAs表达调控及其功能研究提供重要信息。利用生物信息学方法全面解析了大豆降解组文库miRNA的启动子特征,并依据顺式作用元件及靶基因构建了miRNA的表达与生长素响应因子、赤霉素响应因子之问存在潜在的负反馈调控网络。研究方法：本研究利用TSSP程序和PlantCARE数据库预测了来自大豆降解组文库的440个miRNA的核心启动子以及369个miRNAs的顺式作用元件,并依据顺式作用元件及靶基因构建miRNA调控网络。重要结论：83．86％的miRNA在其上游序列中含有启动子,8．64％的miRNA在其下游序列中含有启动子,21．59％的miRNA包含增强子。核心启动子的TATA盒与转录起始位点（TSSs）的分布相似（见图2）。此外,对转录起始位点5’端的顺式作用元件预测为miRNAs的可能功能和表达的时空性提供了线索。miRNAs的顺式作用元件和靶基因的分析显示,部分miRNA的表达与生长素响应因子、赤霉素响应因子之间存在潜在的负反馈调控（见图3）。     

miRNA在肿瘤发生、诊断及治疗中的研究进展

对微小RNA(microRNA,miRNA)的产生与肿瘤的关系及其在肿瘤诊断、预后和治疗方面的潜在作用进行了综述.研究表明,miRNA可以调节癌基因和/或抑癌基因,与肿瘤的发生存在着紧密关系;同时miRNA在肿瘤的诊断、预后及治疗方面也发挥着重要的作用.该领域未来研究将主要集中在新miRNA靶标分子的识别、miRNA参与疾病发生分子机制的研究及作为某些疾病诊断、预后和治疗的特异性miRNA分子的筛选及鉴定等.     

miRNAs在不同物种进化中序列保守性的研究

miRNAs在不同物种的进化中存在保守性,不仅单独在动物或是植物中存在保守性,而且在动植物之间也同样存在．本研究在人和动物的不同组织中克隆到了同源性很高的序列,将所得结果与已发表的成熟的miRNAs比对,发现克隆到的序列与植物中miRNA319家族的相似性较高,并且保守区靠近其5’端,推测新miRNAs可能与miRNA319扮演相似的角色,而这些序列的保守性跨越不同进化阶段的物种,也为miRNAs广泛的保守性增加新的证据,显示miRNAs在物种进化过程中发挥着重要的功能．     

棉花腺体形成相关的miRNA差异表达研究

植物miRNAs在基因表达、生长、发育等方面有十分重要的作用．本实验以棉花显性无腺体近等基因系为材料,利用miRNA基因芯片杂交技术,分析与腺体形成相关的miRNA的差异表达．结果表明,棉花腺体形成期共有30个miRNA有差异表达,其中表达上调的miRNA有24个,分别属于miR156,miR157,miR166和miR390家族．表达下调的miRNA有6个,分别属于miR149,miR169,miR289,miR705,miR1224和miR1227家族．miRNA家族作用的靶基因分析发现主要分布在发育     

小分子RNA家族中的新成员--microRNA

近来,人们在多种生物中发现了一类新的小分子RNA——microRNA(miRNA)．miRNA是20～24nt的单链RNA,在进化上具有高度的保守性,它通过与靶mRNA不完全互补配对,抑制蛋白翻译,调节内源基因表达,在基因调控中扮演了重要的角色．miRNA和siRNA(small interferenceRNA)在生成机制、作用途径等方面关系密切,它们既有区别又相互联系．小分子RNA的研究将是今后分子生物学的研究热点之一．     

MiRdetector：一个预测与搜寻miRNA基因的计算工具

MicroRNA（miRNA）是一类内源性的长约21～24 nucleotide(nt)的非编码小分子RNA,能够调节其它基因的表达活性,在生物体的发育过程中发挥重要的作用.每种生物体中miRNA的基因总数还未知,生物信息学分析手段为发现新的miRNA基因提供了有效的方法.作者开发了一个预测与搜寻miRNA基因的完全自动化系统“MiRdetector”.MiRdetector系统是基于计算机比对和miRNA前体茎环结构判断的.用水稻miRNA基因对系统的预测精度进行了检验,系统正确识别了155个样本中的140个,预测精度达到90.32％,并且搜寻到了95个可能的水稻miRNA基因.由于系统的假阳性率较低,因此能够为进一步证实miRNA基因的实验研究提供高质量的数据集.     

基于功能网络信息传播预测疾病-miRNAs的关联

为了快速发现与疾病关联的miRNA, 基于功能网络信息传播,提出PMBP算法用于改进随机游走法,使用留一交叉验证评估了算法性能,最后进行案例分析.实验结果表明:对于尚未发现关联miRNA的疾病,随机游走法是失效的,而PMBP以疾病相似性作为先验信息,能够有效预测;对于已经关联miRNA的疾病,PMBP提高了预测性能,AUC值为0.866.对乳腺癌进行案例分析,预测的前50个miRNAs都被证实与乳腺癌相关,体现了PMBP算法的有效性.     

Correlation of microRNAs responding to high dose γ-irradiation with predicted target mRNAs in HeLa cells using microarray analyses

An increasing data indicates that altered microRNAs （miRNAs） participate in the radiation-induced DNA damage response. However, a correlation of mRNA and miRNA profiles across the entire genome and in response to irradiation has not been thor- oughly assessed. We analyzed miRNA microarray data collected from HeLa cells after ionizing radiation （IR）, quantified the ex- pression profiles of mRNAs and performed comparative analysis of the data sets using target prediction algorithms, Gene Ontol- ogy （GO） analysis, pathway analysis, and gene network construction. The results showed that the altered miRNAs were involved in regulation of various cellular functions, miRNA-gene network analyses revealed that miR- 186, miR- 106b, miR- 15 a/b, CCND 1 and CDK6 played vital role in the cellular radiation response. Using qRT-PCR, we confirmed that twenty-two miRNAs showed differential expression in HeLa cells treated with IR and some of these miRNAs affected cell cycle progression. This study demonstrated that miRNAs influence gene expression in the entire genome during the cellular radiation response and suggested vital pathways for further research.     

芯片和荧光定量PCR分析与精子生成有关的microRNAs

提取性未成熟和性成熟小鼠睾丸组织总RNA,分离纯化并标记miRNA,利用miRNA芯片筛选出在两种组织中差别表达miRNA,并用荧光定量PCR进一步验证,利用计算机软件预测可能与精子发育有关的基因. 通过miRNA芯片发现19个miRNA在两种组织中有明显变化,选取其中14个通过荧光定量PCR进一步验证,通过软件预测了一批与精子发育直接相关的基因,将对这些基因进一步分析.     

开发胱硫醚γ-裂解酶特异的小分子RNAs（英文）

基于miRNA:mRNA互补原则和CSE cDNA序列,设计了CSE特异的miRNAs.这些CSE特异的miRNAs显著地抑制CSE蛋白表达和H2S产生,增加活性氧的生成,并且诱导人类主动脉平滑肌细胞的增殖.通过构建包含CSE 3′-UTR序列报告基因和抑制荧光素酶活性实验,证实CSE特异的miRNA通过碱基互补结合CSE基因序列.CSE特异的miRNA没有影响其他基因的表达.与CSE特异的siRNAs相比,CSE特异miRNAs在抑制CSE基因表达和H2S的产生方面,展现出显著的高效率.miR-143是一个在心血管组织中高表达的miRNA,下调了CSE基因和其他基因的表达.miR-143抑制H2S的产生,但是对人类主动脉平滑肌细胞的增殖没有影响.本文设计的CSE特异miRNAs为研究调控CSE表达和H2S产生提供一个高效率的工具.这些CSE特异miRNAs具有成为治疗有关氧化应激异常和平滑肌细胞增长相关的心血管疾病的新型药物的潜在可能.     

miRNA在恶性肿瘤诊断中的作用

miRNA(MicroRNA)是一类长度为19～25个核苷酸的单链非编码RNA,其在转录后水平调控生物体的生长发育、细胞分化、增殖和应激反应等生理生化进程.同样，miRNA在恶性肿瘤的发生发展中发挥着重要的调控作用，研究miRNA与恶性肿瘤之间的关系已经受到人们的广泛关注.本文对miRNA的生物学功能特征、其与肿瘤发生发展的关系、作为新肿瘤标志物的可能性及在肿瘤诊断中的作用进行综述，以期为恶性肿瘤的诊断提供帮助.     

植物miRNA研究进展

miRNA是一类长度为 2 0～ 2 5nt,能调节mRNA表达的非编码RNA基因产物 .自 1993年首次在线虫中发现以来 ,miRNA的研究一直局限于动物中 .2 0 0 2年 ,miRNA被证实也存在于植物中 ,随后植物中越来越多的miRNA相继被报道 ,有关植物miRNA的形成、特征、作用机制以及它与植物生长发育的关系也日益引起人们的兴趣 .本文就植物中miRNA的研究现状做一综述 .     

Dynamic analysis of DNA damage induced miRNAs in colon cancer cells

It is known that microRNAs （miRNAs） expression profile shows substantial changes in cells under DNA damage. Here, we did miRNA microarray and quantitative real-time PCR to comprehensively identify the differentially expressed miRNAs in colon cancer cell lines HCT116 p53＋/＋ and HCT116 p53-/-. Cluster analysis revealed a panel of differentially expressed miRNAs which are regulated by p53 and/or UV-C induced DNA damage. These altered miRNAs tend to be located in chromosomes 13, X and 17. Moreover, pathways enrichment analysis estimated that MAPK pathway, focal adheren pathway, p53 pathway and Wnt pathway were mediated by these miRNAs to exert their functions in DNA damage response. Additionally, we found that miR- 320a, one of the UV-C induced miRNAs, play a role in protecting cells from DNA damage. Taken together, our results show that miRNAs are dynamic regulated in p53- dependent or -independent manners in different cell contexts and different situations following DNA damage.     

microRNA: 一种潜在新型诊断结核病的生物标志物

为了阐述miRNA作为新型生物标记物在结核病诊断中的潜在应用的可能性和优势,文章对结核病的流行态势、诊断现状以及结核病中特异表达miRNA的研究进展了进行总结.结核病的高感染率、高死亡率及耐药菌株的出现严重威胁人类公共卫生事业.现有的结核病诊断技术无法满足快速、低成本、非侵袭性并易推广的诊断要求.miRNA作为一种新的诊断疾病的生物标志物已经在癌症、心脏疾病、妊娠、糖尿病、精神疾病以及多种感染性疾病等领域有研究.大量研究结果显示,在结核病人体内miRNA 21、miRNA 29a、miRNA 99b、miRNA 125b、miRNA 144和miRNA 144*、miRNA 155、miRNA 424表达上调,miRNA 142 3p、miRNA 146表达下调,而miRNA 223及miRNA let 7家族在结核病人不同部位表达存在差异.     

MicroRNA在白血病中的研究新进展

微小RNA(microRNA,miRNA)是在真核生物中发现的一类内源性非编码RNA,其长度为21 ～ 25个核苷酸大小.miRNA在基因表达调控中发挥了重要作用.miRNA不仅在白血病中存在明显的表达失调,而且与白血病的诊断和预后有关.本文着重综述了白血病中急性髓系白血病(AML),急性淋巴细胞性白血病(ALL)和慢...     

基于Gene Ontology的MicroRNA功能聚类

MicroRNA(miRNA)的许多生物过程是通过影响靶基因的转录后表达.miRNA与靶标之间的互补程度和性质决定其基因调控作用.结构相似性可以作为一个强有力的方法推断分子功能的相似性.然而,结构比对的方法来度量miRNA之间的相似性通常不太准确,而且时间开销大.对这些表达差异的miRNA的靶标基因进行聚类,可以很好地理解miRNA的功能.提出一个新的GO(gene Ontology)语义相似性的方法来区分miRNA功能组.该方法采用项信息和边的权重来度量GO项的权重.此外,2个GO图的共同项和非共同项还被用来度量这2个图之间的相似度.对于2个miRNA,它们之间的相似性可以用它们靶标基因标注的GO项的相似性来计算.实验结果表明此方法不仅可以将相似功能的miRNA聚在一起,而且可以预测未知miRNA的功能.     

非小细胞肺癌外周血有核细胞miRNA表达特点研究

miRNA在非小细胞肺癌的发生发展中发挥重要作用,为了解非小细胞肺癌患者外周血有核细胞的miRNA表达特征及其作用,采用第二代高通量测序技术对7例非小细胞肺癌患者和7例对照的外周血有核细胞miRNA表达水平进行检测,比较非小细胞肺癌患者与对照的外周血有核细胞miRNA表达特征,分析两者miRNA表达水平差异情况,共鉴定出非小细胞肺癌患者与对照的外周血有核细胞中有显著表达差异的miRNA 209种,其中肺癌样本miRNA表达上调的有138种,表达下调的有71种.研究结果显示非小细胞肺癌患者与对照样本的外周血有核细胞中miRNA表达具有显著差异,其中部分已被证实参与肿瘤发生、发展等过程.