MicroRNA特征与功能

通过分析总结现代分子生物学国际前沿microRNA(miRNA)领域的研究文献，整理出miRNA研究的基本脉络和走向。miRNA是一类长度～22nt的非编码小分子RNA，在包括线虫、果绳、家鼠、人体以及拟南芥等生物中普遍存在；它在调节基因转录与表达，调控生物体正常发育等生理过程中扮演重要角色。从比较的角度出发，揭示了miRNA与小干扰RNA在其代谢与功能方面共用某些途径，相互交叉与替代，可能同属一个更广范围的小分子RNA介导的生理调控机制。miRNA的研究可能对新一代基因药物的开发具有深远意义。     

非编码RNA与心肌重构

非编码RNA(non-coding RNAs, ncRNAs) 是一类不编码蛋白质的RNA 分子. 相关研究表明, ncRNAs 不仅参与细胞的增殖、凋亡、分化、代谢等生理过程, 还参与疾病的病理过程. 心肌重构(myocardial remodeling)是多种心血管疾病最主要的病理基础. 已有多项研究表明, 心肌重构的发生发展与ncRNAs 的调控息息相关, 近年来针对ncRNAs 在心脏疾病方面的研究也得到了迅猛发展. 对ncRNAs 包括微小RNA(microRNAs, miRNAs)、长链非编码RNA(long non-coding RNAs, lncRNAs)和环形RNA(circular RNAs, circRNAs) 与心肌重构的最新研究进展以及作用机制进行介绍, 旨在寻找新的心脏疾病治疗靶点.     

RNA对基因表达调控作用的研究进展

RNA可以单独或者通过与其它蛋白因子的相互作用参与基因表达的调控。在转录前水平,RNA分子可以通过介导DNA的甲基化或异染色质的形成来调控基因表达;在转录水平,RNA分子通过直接与转录因子或RNA聚合酶相互作用来调控基因表达;在转录后水平,RNA利用由siRNA和microRNA介导的RNA干扰机制,通过降解目标mRNA或阻碍目标基因的翻译来沉默基因的表达。此外,mRNA还可以通过感知环境中代谢物的浓度,通过形成核糖开关（riboswitch）来调控基因的表达;反义RNA可以从复制、转录和翻译3个水平上调控基因的表达。     

长非编码RNA以及与疾病发生的研究进展

调节性非编码RNA是指不被翻译为蛋白且具调节作用的功能性RNA分子,常见的具调控作用的非编码RNA(ncRNA)包括si RNA、miRNA、piRNA以及长链非编码RNA(lncRNA).lncRNA是目前调节性非编码RNA研究的热点.lncRNA与物种进化、胚胎发育、物质代谢以及肿瘤发生等有密切的联系,对其功能深入了解可促进细胞内基因表达调控网络的研究,也为临床疾病尤其是肿瘤的诊断和治疗以及新药的研发提供科学依据.本文主要对lncRNA的功能研究以及与疾病的发生研究现状进行探讨.     

非编码RNA调控心脏重构与再生

近年来, 越来越多的证据表明, 大量的非编码RNA(non-coding RNAs, ncRNAs)在基因的表达调控、细胞和机体的生理功能维持与病理环境调节方面都有重要作用, 其中主要包括微小RNA(microRNAs, miRNAs) 和长链非编码RNA(long non-coding RNAs, lncRNAs).心脏重构与再生是心血管疾病领域的关键问题, 其调控过程非常复杂, 包括表观遗传、转录、转录后及翻译水平的调控. 大量研究发现在转录后水平, miRNAs 通过负性调节靶标的表达调控心脏发育、疾病及再生进程. 近期研究揭示, lncRNAs 在心脏发育和疾病中具有潜在的作用, 可通过表观遗传、转录及转录后水平发挥作用. lncRNAs 已成为继miRNAs 之后的又一重要的调节性非编码RNA. 就非编码RNA 在心脏重构及再生进程中的调控作用进行综述.     

小分子RNA干扰技术的原理和应用前景

和传统基因抑制工具(如反义寡核苷酸和核酶技术等)比较,RNA干扰是源自细胞的内在的基因沉默机制,抑制基因表达具有广泛、高效和特异等优点.简要阐述了RNA干扰在基因功能分析中的作用和在疾病治疗中的应用前景.     

实时无标记肿瘤细胞迁移筛选技术体系的建立

肿瘤转移是导致肿瘤患者死亡的最主要原因。细胞迁移在多步骤、多阶段的肿瘤转移过程中发挥着重要的作用。尽管有许多迁移相关分子的研究,但细胞迁移的分子机制仍不清楚。研究将xCELLigence细胞分析系统和RNA干扰技术结合,初步建立了实时无标记的肿瘤细胞迁移筛选技术体系。该技术体系的建立将为大规模的肿瘤细胞迁移筛选工作奠定基础,还将有助于发现肿瘤细胞迁移信号通路中新的调控分子,揭示肿瘤转移的分子机制。     

小RNA合成技术与小RNA药物研究进展

小RNA是一类长度20～24 nt、通过RNA-RNA相互作用调控目标基因的非编码RNA,其作用靶点广泛,能够多途径调节致病基因表达,已经成为新药研发热点。小RNA药物的研发依赖于RNA原料的获取,为此总结了化学合成、体外转录合成及体内生物合成3种小RNA合成方式,重点介绍了使用si-RNA结合蛋白表达siRNA、rRNA支架、tRNA支架及改良tRNA支架4种小RNA生物合成技术;提出利用杂合tRNA支架以生物发酵的方式能够大规模生产重组小RNA,该方法具有活性高、成本低、带有天然修饰、安全性高等优点,为临床RNA药物原料来源提供了备选方案。此外,归纳了美国食品药品监督管理局批准上市的14种小RNA药物以及当前在研小RNA药物的最新研究进展,分析了小RNA药物所面临的挑战及未来发展方向,以期加深对小RNA合成技术和小RNA药物研究进展的理解。     

长链非编码RNA CASC15与肿瘤的研究进展

长非编码RNA(lncRNA)负责各种细胞功能,如转录和转化调节以及基因表达的变异。lncRNA CASC15是染色体6p22.3中一个长的异源性非编码RNA(lncRNA)位点。先前的研究表明,lncRNA CASC15与神经母细胞瘤和黑色素瘤等几种癌症的生物行为有关。本综述结合近期文献,总结lncRNA CASC15参与肿瘤的发生发展作用与分子机制,以期为肿瘤的诊断和治疗提供新的理论依据。     

Advances of long non-coding RNA in cancer

长链非编码RNA(lncRNA)是一类转录本长度超过200 nt(核苷酸)的非编码RNA分子,可在遗传水平、转录水平和转录后水平调控基因的表达,广泛参与机体的生理和病理过程,在恶性肿瘤的发生和发展中起着重要作用.本文简单综述了几个与肿瘤密切相关的长链非编码RNA的研究进展.     

RNA干扰的研究现状与应用前景

RNA干扰(RNAi)是dsRNA介导的特异性基因表达沉默的现象,是生物在进化上高度保守的基因表达调节机制之一。从RNA干扰的概念入手,系统阐述了RNA干扰的作用机制、作用特点及其最新进展,并对RNA干扰技术的应用前景进行了展望。     

系统药理学研究重楼皂苷Ⅰ对黑色素瘤增殖凋亡的作用及潜在机制

重楼皂苷Ⅰ治疗黑色素瘤的作用机制尚未完全阐明,仍需进一步研究.采用网络药理学联合细胞实验系统揭示重楼皂苷Ⅰ对黑色素瘤的作用及机制.结果显示重楼皂苷Ⅰ有104个治疗黑色素瘤的潜在作用靶点.PPI网络分析发现,TP53,AKT1,STAT3,MAPK8,MAPK14,JUN,MAPK3,MAPK1,CTNNB1,MYC,RELA,PIK3CA,NFKB1,CCND1,EGFR,VEGFA,TNF,FOS,RB1,IL6为重楼皂苷Ⅰ治疗黑色素瘤的重要靶点.重楼皂苷Ⅰ的潜在作用靶点富集到生物过程251条,涉及负调控细胞凋亡、正调控基因表达、药物反应、正调控基因转录、细胞对缺氧的反应、RNA聚合酶Ⅱ启动子转录的正调控、应激反应、肽丝氨酸磷酸化、细胞增殖调控、激活MAPK等;富集到细胞组成27条,涉及核质、胞质溶胶、线粒体、细胞质、细胞核、蛋白质复合体、核染色质、细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶全酶复合物、线粒体外膜、细胞表面等;富集到分子功能40条,涉及蛋白结合、MAP激酶活性、蛋白激酶活性、转录因子结合、蛋白质丝氨酸/苏氨酸激酶活性、酶结合、激酶活性、染色质结合等;富集到KEGG通路106条,如癌症通路、FOXO信号通路、TOLL样受体信号通路、TNF信号通路、NOD样受体信号通路、T细胞受体信号通路等.进一步的KEGG通路网络发现,MAPK信号通路,PⅠ3K-Akt通路,凋亡,细胞周期,p53信号通路,Jak-STAT信号通路,TOLL样受体信号通路,mTOR信号通路,NF-kappa B信号通路,癌症通路连接度较高.细胞实验证实重楼皂苷Ⅰ能抑制A375细胞增殖,并且能促进细胞凋亡.文献证实重楼皂苷Ⅰ治疗黑色素瘤的分子机制与PⅠ3K-Akt信号通路有关.研究发现重楼皂苷Ⅰ通过多靶点、多通路调控细胞的增殖、凋亡、细胞周期,从而发挥治疗黑色素瘤的作用.     

血管衰老中的表观遗传调控

血管衰老是伴随年龄增长而出现的血管结构和功能的改变,主要包括血管重塑、血管稳态失衡以及血管细胞的衰老.表观遗传调控是在不改变DNA序列的情况下改变基因的表达,其主要机制包括DNA甲基化、组蛋白修饰以及非编码RNA的调控等.目前的研究表明各种表观遗传调控途径参与血管衰老的各个层面,在血管衰老及相关疾病的发生发展中扮演重要角色.靶向表观遗传调控的药物有望成为衰老相关疾病新的治疗方向.     

RNA干涉与基因沉默研究进展

生物体内导入双链RNA(dsRNA)后会引起体内同源基因特异的沉默，这种现象称为RNA干涉(RNAi)．基因沉默是生物体基因表达调控的一种重要机制，具有重要生物学功能．就RNA干涉与基因沉默的研究历史、作用机制和应用作了综述．     

多细胞生物自噬的分子机制和生理功能

细胞自噬是真核生物的一种高度保守的由溶酶体介导的降解过程.自噬将胞内物质包裹在双层膜的自噬小体内,运送到溶酶体进行降解再利用以维持细胞的稳态平衡.经过半个多世纪的研究,特别是研究自噬的遗传模型的建立,人们对自噬的分子机制和调控机理已经有了较为深入的了解.目前已经发现了20多个自噬相关基因(ATG基因和EPG基因)参与自噬小体的形成和成熟过程.多种信号通路,如氨基酸缺失、激素刺激等都参与自噬活性的调控.自噬参与生命过程的多个方面,自噬异常与多种人类疾病的发生发展密切相关,如神经退行性疾病、糖尿病、肿瘤等.多细胞生物自噬的分子机制和调控机理的研究对预防和治疗相关疾病有重要意义,并为研发药物提供理论依据和新的靶点.     

表观遗传学研究进展

 概述了表观遗传调节模式、表观遗传调节的效应、植物表观遗传学的研究进展等。在每种细胞中,都会发生一部分特异基因激活、另一部分基因抑制的现象,形成多种基因表达模式。表观遗传指DNA序列不发生变化,而基因表达发生可遗传改变的现象。表观遗传学改变包括DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA作用等,产生基因组印记、母性影响、基因沉默、核仁显性、休眠转座子激活等效应。表观遗传变异是环境因素和细胞内遗传物质间交互作用的结果,其效应通过调节基因表达,控制生物学表型来实现。正是因为表观修饰对于维持生物体内环境和各器官系统功能的重要性,表观遗传的异常会引发疾病,这也成为药物和治疗方案设计的着眼点。     

新闻时段2015-02-16至2015-02-28

(新闻时段20152015-02-16至20152015-02-28)1中国科学技术大学发现新型生命"暗物质"[核心媒体报道频次:23/30]23日消息,中国科学技术大学单革实验室发现一类新型环状非编码RNA,并揭示了此类非编码RNA的功能和功能机理。非编码RNA是一大类不编码蛋白质,但在细胞中起着调控作用的RNA分子。越来越多的证据表明,一系列重大疾病的发生发展与非编码     

阿尔茨海默病患者血液差异表达microRNA的生物信息学分析

筛选阿尔茨海默病相关血液microRNA作为诊断阿尔茨海默病疾病的分子标志物,探讨其在阿尔茨海默病中的作用及机制。在基因公共表达数据库中下载阿尔茨海默病病人血液及正常对照的表达谱数据,采用R语言筛选差异microRNA的方法 ,并通过在线工具string以及cytoscape构建其调控网络获得核心调控因素。结果显示,筛选到可能作为阿尔茨海默病疾病相关分子标志物的microRNA共9条。这些microRNA靶标基因涉及的功能主要有小G蛋白介导的信号转导、启动子转录调控、心脏小梁形态、活性氧依赖性反应、蛋白复合物的组装、细胞铁离子稳态以及血管生成等。主要参与调控的信号通路包括FOXO信号转导通路、Ras信号途径、过氧化物酶体信号转导途径、促性腺激素释放激素信号转导通路、雌激素信号转导通路、非小细胞肺癌、T细胞受体信号通路等。最终筛选到核心调控因子microRNA-148、microRNA-17以及microRNA-660。由此可知,microRNA-148、microRNA-17、microRNA-660 3种microRNA可能作为主要调控因素参与了阿尔茨海默病病人血液中的调控机制,可作为诊断阿尔茨海默病的候选分子标志物。     

人PSF蛋白结合长非编码RNA的筛选及鉴定

通过RNA亲和层析（RNA affinity chromatograph）,4种可能与人PSF（human polypyrimidine tractbinding proteinassociated splicing factor,hPSF）蛋白结合的长非编码RNA（long noncoding RNA,lncRNA）片段在人黑色素瘤细胞yusac细胞核RNA文库中被筛选得到. 它们分别定位于人内源性逆转座子L1PA16、MER11C、非编码基因MALAT1以及一个未知基因(unknown g     

细胞衰老及相关疾患的circRNA机制及功能

衰老是指随年龄增长机体出现功能退行性变化的复杂生物学过程,衰老及相关疾患是目前老龄化问题加剧的研究热点之一.circRNA是具有特殊封闭环状结构的非编码RNA分子,参与细胞内基因表达,影响细胞通路和关键细胞周期,以及多物种不同细胞的生理病理过程,其特异性表达和外界环境刺激的相互作用与细胞衰老进程密切相关.特异性circ...