阿尔茨海默症miRNA靶基因预测研究

为深入了解阿尔茨海默症的发病机制,利用匹配的基因表达数据和miRNA表达数据,对miRNA的靶基因进行预测分析.首先对选择出的差异表达miRNA进行靶基因预测;然后利用HCTarget算法验证预测的靶基因;最后对miRNA及其靶基因构建调控网络.调控网络中包含11个已确定的与AD有关的miRNA及6个AD致病基因.通过分析网络发现miRNA及其靶基因在正常与患病两种情况下的活性变化趋势,生物学分析也证实了它们在AD中的重要作用,为AD发病机制研究提供了依据.     

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.     

缺血性脑卒中外周血差异miRNA挖掘与生物信息学分析

目的 本研究旨在通过生物信息学方法筛选缺血性卒中的关键miRNA,探讨其下游靶基因及相关调控通路在缺血性中风中可能发挥的生物学作用.方法 利用R语言的Limma包分析大鼠缺血性卒中模型外周血miRNA表达谱数据,miRbase数据库鉴定差异miRNA保守性,miRDB数据库预测这些miRNA的靶基因.联合应用strin...     

RACK1依赖的miRNA途径参与调节植物叶绿素的生物合成

为深入探索活化C激酶受体1(receptor of activated C kinase 1,RACK 1)在调节植物microRNA(miRNA)的生物发生,以及其靶基因中的关键作用,对在美国国家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)网站上共享的基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)中有关rack1突变体的小RNA序列数据重新进行了系统分析和挖掘,找到了19个新miRNA.通过解析差异miRNA表达,鉴定到了特异调控叶绿素合成相关基因HEMA和HEMC表达的miRNA,为今后深入系统地研究RACK1在调节叶绿体发育和光合作用机理提供了关键的理论依据,也为利用公共数据库挖掘潜在的数据信息提供了基本的研究设想和思路.     

基于miRNA调控网络研究其在乳腺癌病理学分型中的作用

目前microRNA(miRNA)转录后的调控作用在乳腺癌(breast cancer,BC)致病机理探寻中受到广泛关注.但在病理分型中,人们对于miRNA如何与其靶标基因相互作用来调控乳腺癌的分型还知之甚少.本文通过结合基因表达数据和序列信息预测miRNA在乳腺癌分型中的作用.首先,使用T统计针对健康、非浸润及浸润性乳腺癌样本提取差异表达的miRNA和mRNA;然后,利用HCtarget算法预测表达显著miRNA的靶基因;最后,构建miRNA和mRNA调控网络并进行富集性分析.分子生物学分析显示,10个显著表达的miRNA的靶基因广泛参与MAPK信号通路、Wnt信号通路、雌激素信号通路等与乳腺癌密切相关的通路.而hsa-miR-200c,hsa-miR-205和hsa-miR-145调控强度变化贯穿乳腺细胞由正常到非浸润再到浸润的整个过程,可以作为识别乳腺癌潜在的分子标志物,为乳腺癌发病机理研究提供了方法和依据.     

水稻miR446及其靶基因APP1在非生物胁迫中 的功能研究

根据基因芯片的数据筛选出Osa-miR446及靶基因作为研究对象.生物信息学分析表明,Osa-miR446有4个候选靶基因,通过RACE技术对这些候选靶基因进行鉴定,发现只有LOC_Os03g56930.1(APP1基因)可得到理想的剪切条带,测序后比对可知该剪切位点位于APP1基因的内含子区域(第1036~1037个碱基).随后,通过克隆获得APP1基因,信息学分析可知该基因开放阅读框长度为711bp,是一个编码237个氨基酸的新的未定性的疏水性蛋白质.Southern杂交结果显示APP1在水稻基因组中为单拷贝基因.利用荧光定量PCR分析了Osa-miR446及其靶基因APP1在非生物胁迫中的表达模式,结果表明Osa-miR446与APP1基因的表达均呈负相关,说明Osa-miR446确实可通过剪切APP1基因的转录产物来对非生物胁迫应答.     

藏鸡肌肉组织中3条新发现miRNA序列的克隆及靶基因预测

旨在克隆藏鸡不同发育阶段肌肉组织中新发现的差异表达的3条miRNA(miR-13_529,miR-20_1207,miR-24_1302)序列,并对它们的靶基因进行预测,为3条miRNA序列功能的研究奠定基础.随机选择150日龄健康藏鸡,屠宰并采集藏鸡肌肉组织,提取组织总RNA,利用Stem-loop RT-PCR法克隆获得藏鸡3条新发现miRNA序列,利用4个生物信息学预测软件预测3条miRNA序列的靶基因.结果表明,克隆获得miR-13_529序列23bp,miR-20_1207序列21bp,miR-24_1302序列22bp.靶基因预测结果显示,分别能与3条miRNA序列特异性结合的2个、10个和1个靶基因均与肌肉生长发育相关.这些结果表明3条新发现的miRNA序列可能在藏鸡肌肉发育的过程中具有重要的调控作用.     

水稻中Intronic MicroRNA与其宿主基因功能关系分析

根据已有的水稻基因组注释,对水稻中已知的437个pre-miRNAs的基因组背景加以分析,有98个(～22%)与蛋白编码基因相重叠,其中69个(～16%)位于蛋白编码基因的内含子区域,即intronic microRNAs(in-miRNAs).对这些in-miRNAs的靶基因进行Gene Ontology(GO)富集分析,结果显示in-miRNAs对蛋白质氨基酸磷酸化,DNA整合,蛋白质水解,恒温保持,防御响应等生物学过程中的基因有明显的调控作用.最后,对宿主基因及靶基因的功能进行整合分析发现有4个in-miRNAs所调控的靶基因与其宿主基因参与了相同的生物过程.我们推断,in-miRNAs可能会在这些生物过程中,通过下调靶基因的表达来协助或抑制其宿主基因的功能.     

水稻全基因组磷脂酶家族蛋白筛选及其生物信息学分析

利用已鉴定磷脂酶基因同源筛选的方法对水稻全基因组范围的磷脂酶基因进行鉴定与筛选,有助于研究其家族基因的各种功能.通过对水稻全基因组进行分析,筛选鉴定磷脂酶家族成员,并对编码蛋白的跨膜区、等电点、分子量等理化性质以及进化、基因组定位、表达特征进行生物信息分析.结果表明：水稻磷脂酶家族基因分为3个亚组,亚组内基因表现出明显相似的结构及进化特征,且磷脂酶家族基因编码蛋白具有相同的3个保守基序,染色体上的磷脂酶家族基因表现出了明显的不均衡性,磷脂酶家族大部分基因表达量偏低,部分表现出了组织表达偏好性,少部分基因在水稻各个组织或生育阶段表达量比较高,可能同水稻发育相关.     

中国鲎保守miRNA靶基因预测及功能分析

以中国鲎、美洲鲎和果蝇EST为靶标,使用多个软件对中国鲎胚胎发育期高表达、高保守的19条miRNA进行靶基因预测。结果表明:8条miRNA在中国鲎EST中获得18条靶基因;17条miRNA在美洲鲎EST中获得616条靶基因;12条miRNA在果蝇EST中获得543条靶基因。这些保守miRNA潜在调控靶基因的功能,不但可能与血液凝集反应以及抗菌功能相关,而且还可能广泛参与生化调控、细胞组分组织架构、细胞组分空间定位、发育过程、多细胞器官构建、色素形成等生理过程。     

水稻低温胁迫响应 ｍｉｃｒｏＲＮＡ 鉴定

水稻是世界三大粮食作物之一,然而低温胁迫会严重抑制水稻的生长发育。为了探究micoRNA在水稻低温胁迫中的作用,采用低温处理前,5℃低温处理24h和5℃低温处理48h的2~3叶期水稻整株,构建9个小RNA文库。通过高通量测序后,对9个小RNA文库的microRNA进行差异表达分析,一共筛选出21个与冷胁迫相关的microRNA,其中16个在冷胁迫下上调,5个在冷胁迫下下调。通过对这21个microRNA靶基因的CO富集结果表明,其靶基因广泛富集在包括信号转导,免疫系统和物质合成等细胞内过程中。这表明水稻可能通过多种micoRNA 介导,从各个方面来协同抵御低温胁迫。本研究为进一步阐明microRNA响应低温胁迫的分子机制提供了基础,且本研究所鉴定的microRNA为增强水稻对低温耐受性遗传改良提供了优异的miRNA资源。     

Interferon modulation of cellular microRNAs as an antiviral mechanism

RNA interference through non-coding microRNAs (miRNAs) represents a vital component of the innate antiviral immune response in plants and invertebrate animals; however, a role for cellular miRNAs in the defence against viral infection in mammalian organisms has thus far remained elusive. Here we show that interferon beta (IFNbeta) rapidly modulates the expression of numerous cellular miRNAs, and that eight of these IFNbeta-induced miRNAs have sequence-predicted targets within the hepatitis C virus (HCV) genomic RNA. The introduction of synthetic miRNA-mimics corresponding to these IFNbeta-induced miRNAs reproduces the antiviral effects of IFNbeta on HCV replication and infection, whereas neutralization of these antiviral miRNAs with anti-miRNAs reduces the antiviral effects of IFNbeta against HCV. In addition, we demonstrate that IFNbeta treatment leads to a significant reduction in the expression of the liver-specific miR-122, an miRNA that has been previously shown to be essential for HCV replication. Therefore, our findings strongly support the notion that mammalian organisms too, through the interferon system, use cellular miRNAs to combat viral infections.     

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）。