乳腺癌中hsa-miR-17-92基因簇及其旁系同源体的共调控作用

hsa-miR-17-92基因簇高度保守,可以作为抑癌基因抑制乳腺癌细胞的增殖.包括2个旁系同源体:miR-106a-363和miR-106b-25基因簇,其序列高度相似,可能通过调控共同靶基因而具有相似的功能.探讨3个基因簇转录的15条microRNA的序列特征,以及共调控靶基因在人类乳腺正常和癌细胞系中的表达;并进一步就显著差异表达基因进行GO和Pathway(KEGG)分析.结果表明,超过75%(178/236)的共调控靶基因表达具有显著差异性,这些基因可能与生物体的细胞代谢、转录后调控、生物合成等多种生物学过程有关,参与细胞周期,癌症等信号通路.分析发现乳腺特异基因PTPN4在乳腺癌中的低表达影响蛋白磷酸化水平和细胞周期,SMAD4、CCND1和E2F1作为与细胞周期相关基因在细胞的G1期起重要作用,它们的低表达阻止细胞从G1期进入S期,从而抑制癌细胞的生长,起到抑癌作用.特别是,一方面基因簇调控CCND1和E2F1使其低表达,另一方面它们作为转录因子结合到基因簇的启动子区诱导基因簇表达,从而形成负反馈调控循环调控下游基因表达.     

microRNA对肿瘤细胞增殖与分化的调控

microRNA(miRNA)是一种长度约为22核苷酸(nt)的非编码RNA,其主要通过碱基互补与靶mRNA的3'端非翻译区(3'UTR)结合,导致靶mRNA降解或抑制蛋白质的合成,在转录后水平调节基因的表达.miRNA突变、缺失或表达水平的异常会导致生理的异常与疾病的发生,与人类肿瘤疾病密切相关,它具有类似于癌基因或抑癌基因的作用,可参与肿瘤细胞的增殖、分化和细胞凋亡等调控过程.miRNA在肿瘤诊断和治疗方面具有广阔的应用前景.     

miRNA在肿瘤转移中的研究进展

microRNA(miRNA)是近几年发现的一类高度保守的、长度为20～25 nt的非蛋白质编码的单链小分子RNA。miRNA广泛地存在于多种真核生物中,其主要功能是通过两种方式调控其靶基因的表达:诱导靶向mRNA的降解或者抑制靶向mRNA的翻译。miRNA除了在机体的正常生长发育等生理过程发挥作用外,还在多种病理过程尤其是肿瘤的发生、发展和转移中扮演重要的角色。肿瘤转移的本质是宿主与肿瘤细胞之间一系列复杂的、多因素的相互作用的结果,是恶性肿瘤的重要生物学特征之一。现已有大量研究表明,诸如miR-21、let-7、miR-224和miR-10b等miRNA与消化系统肿瘤、呼吸系统肿瘤、泌尿系统肿瘤和乳腺癌等的转移有关。除此以外,miR-200也与肿瘤转移的EMT(上皮-间质转化)理论密切相关。这些miRNA具体的调控、靶基因的预测和被调控通路虽有大量研究,但机制尚不完全清楚。随着今后相关研究的深入,miRNA可为诊断肿瘤的早期转移和预后检测带来广阔的前景,也会作为新的生物学标记参与肿瘤的治疗。     

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...     

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.     

胃癌耐药相关hsa-miR-194-5p的靶基因预测及生物信息学分析

目的：研究胃癌耐药相关hsa-miR-194-5p的靶基因，并分析其参与的生物学过程和信号转导通路，为胃癌耐药机制的表观遗传学研究提供前期基础.方法：通过NCBI数据库检索hsa-miR-194-5p的基本信息；使用预测数据库预测hsa-miR-194-5p的靶基因；使用DAVID数据库对靶基因集合进行功能富集分析(GO)和信号转导通路富集分析(KEGG).结果：成熟的miR-194-5p序列多个物种之间具有高度保守性.预测靶基因共325个，参与的生物学过程主要有Golgi组织和细胞对DNA损伤刺激的反应(P<0.01),分子功能包括泛素蛋白连接酶结合和泛素介导的蛋白水解(P<0.01),细胞组分富集在细胞核和细胞表面，调控包括TGF-β和WNT等多条信号转导通路(P<0.01).结论：miR-194-5p的靶基因SMURF1、 RAC1、MAPK1与胃癌细胞的增殖密切相关.     

MicroRNA的生物合成及作用机制

MicroRNA(miRNA)是真核生物中一类长度约为22个核苷酸的非编码小分子RNA。它们能够通过与靶mRNA特异性结合引起靶mRNA的降解或者抑制其翻译而在动植物基因表达调控中扮演重要角色。本文主要就miRNA的生物学特征、生物合成、作用机理及其功能等方面进行综述。     

环丙沙星对博来霉素诱导硬皮病小鼠模型差异表达microRNA的研究

研究环丙沙星对博来霉素诱导的硬皮病小鼠模型miRNA表达的影响,利用生物信息学分析推测可能的作用机制.选取20只BALB/c小鼠随机分为4组:对照组(单纯磷酸盐缓冲液PBS)、模型组、环丙沙星组、积雪草苷组,用博来霉素皮下注射小鼠背部连续4周,建立硬皮病小鼠模型;对照组、模型组外擦乳膏基质,其余两组分别外擦1%环丙沙星乳膏和2.5%积雪草苷乳膏,连续5周.提取总RNA进行质检,每组检测3张microRNA表达谱芯片,对差异表达miRNA进行筛选及分析.与对照组相比,模型组miRNA表达上调94个,下调78个.上调的miRNA治疗后恢复到正常的为:环丙沙星组44个,积雪草苷组68个,其中33个相同;下调的miRNA治疗后恢复到正常的为:环丙沙星组23个,积雪草苷组42个,其中13个相同.对两组交集共46个进行生物信息学分析发现:共计44095个靶基因,显著富集于4731个GO生物学过程条目、4491个GO细胞组成条目和4443个GO分子功能条目(P0.05); KEGG分析中,1934条信号通路被有效富集(P0.05),主要包括MAPK信号转导通路、Wnt信号通路、轴突导向信号通路等.环丙沙星可调控多个miRNA差异表达,多靶点、多途径地在博来霉素诱导硬皮病小鼠模型中发挥抗真皮纤维化作用.     

microRNA在树鼩真菌性角膜炎中的调控网络及其生物学功能分析

筛选树鼩真菌性角膜炎发病过程中差异表达的微小RNA(microRNA,miRNA)和信使RNA(mRNA),分析其靶基因的生物学功能及信号通路,为阐明真菌性角膜炎的免疫机制及筛选其抗真菌治疗的潜在靶点提供线索。通过茄病镰刀菌液显微注射至树鼩角膜基质,诱导真菌性角膜炎的发生;使用高通量测序技术检测茄病镰刀菌感染树鼩第7天、14天和30天的角膜组织miRNA和mRNA表达谱,以自身未感染的眼角膜为对照;差异表达miRNAs的靶基因与差异表达mRNAs取交集构建miRNA-mRNA调控网络,采用实时荧光定量PCR进行验证;最后对靶基因进行GO和KEGG富集分析。结果表明:在茄病镰刀菌感染树鼩角膜第7天、14天和30天,分别有78、56、41个mRNAs和70、63、20个miRNAs显著性差异表达,其中有29个mRNAs和14个miRNAs在感染第7天、14天和30天均显著性差异表达,Has-miR-214-3p和Has-miR-149-5p处于调控网络的关键节点。GO和KEGG富集分析发现,显著性差异表达的mRNAs和miRNAs靶基因主要参与免疫反应和炎症反应,涉及Toll-like受体、NOD-like受体、NF-kB和TNF信号通路。研究结果明确了树鼩真菌性角膜炎存在miRNA-mRNA差异表达基因谱,Has-miR-214-3p、Has-miR-149-5p与树鼩真菌性角膜炎相关,可作为真菌性角膜炎发生和预后评价的潜在生物学标志物。     

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.     

MicroRNA与转录因子调控网络综述

MicroRNA是一类长度约为18-24nt的非编码小RNA,它在转录后水平通过调控靶基因来行使多种生物学功能,例如：细胞周期、分化、细胞增殖和凋亡等。在转录水平,转录因子作为一种重要的调控因子参与调控多种基因的表达。近些年研究表明转录因子可以直接调控miRNA的表达,并且参与了包括肿瘤疾病发生等多种生物学进程。转录因子与miRNA形成的调控网络已被广泛地研究,文中就目前已有的研究成果进行综述,以期为今后转录因子与miRNA调控通路的研究提供一定的理论基础。     

miRNA在人骨髓来源间充质干细胞成骨诱导分化过程中的表达

观察miRNAs在人骨髓来源间充质干细胞成骨诱导分化过程中的表达情况。以从骨髓中分离培养的MSCs及成骨诱导培养后的细胞为实验对象,利用基因芯片检测miRNAs的表达情况,由SAM分析得到MSCs较其诱导培养细胞中差异表达的miRNAs,再进行生物信息学分析。分离培养出的MSCs经成骨诱导培养14 d后,已具有成骨细胞特性;经芯片检测并SAM分析,成骨诱导培养的细胞较MSCs高表达的miRNAs有7个:hsa-miR-363*、hsa-miR-483、hsa-miR-590、hsa-miR-130a、hsa-miR-15b、hsa-miR-30c、hsa-miR-663;成骨诱导培养的细胞较MSCs低表达的miRNAs有6个:hsa-miR-192、hsa-miR-210、hsa-miR-128a、hsa-miR-224、hsa-miR-106a、hsa-miR-494。利用TargetScan预测其靶基因,并行生物信息学分析,其中hsa-miR-130a、hsa-miR-15b和hsa-miR-30c的预测靶基因多为维持干细胞特性的基因;而hsa-miR-106a和hsa-miR-494的预测靶基因多为参与骨形成及成骨分化的基因。为证明miRNAs参与调控MSCs的成骨分化过程提供了直接证据和研究基础。     

植物中miR160/miR167/miR390家族及其靶基因研究进展

microRNA(miRNA)是真核生物中广泛存在的一类长21～23个核苷酸的非编码RNA分子,通过与靶基因mRNA的特异结合调节基因转录后表达,在调控细胞周期、生物体发育时序等方面起重要作用。miR160、miR167和miR390 3个miRNAs家族均为靶向ARF(Auxin Response Factor)基因家族,预示着它们在行使调控功能的过程中既有相似性又有特异性。笔者详细阐述了miR160/miR167/miR390在植物发育过程中的调控作用及与其靶基因之间的相互调控关系,发现miR160/miR167/miR390均在植物生长发育过程中发挥重要的作用,但miR160则侧重于调控胚胎和根的发育,miR167侧重于调控植物花和果实的发育,而miR390则对植物横向器官的发育具有调控作用,并且,miR160/miR167/miR390与其靶基因之间存在反馈调节作用。     

数据挖掘结合实验证明hsa-miR-371a-3p促进肝癌细胞迁移

肝细胞癌严重威胁着人类的生存,其转移是肝癌患者主要的死亡原因.microRNA参与调控肿瘤的转移,具有成为治疗靶点的潜力.本研究通过生物信息学的手段挖掘公共数据库中的microRNA表达谱数据,鉴定出新的潜在的促进肝癌转移的microRNA hsa-miR-371a-3p.细胞愈伤实验和细胞迁移实验的结果证明hsa-miR-371a-3p的过表达能够促进肝癌细胞的迁移.而且,在hsa-miR-371a-3p过表达的肝癌细胞中,预测的靶基因MRVI1和UBR7的mRNA表达水平下降,说明hsa-miR-371a-3p可能通过下调MRVI1和UBR7的方式促进肝癌细胞的迁移.     

日本对虾miR-34靶基因预测及其生物信息学分析

已有研究表明日本对虾(Marsupenaeus japonicus shrimp)miR-34(mja-miR-34)参与调控白斑综合症病毒(white spot syndrome virus, WSSV)的感染，但其调控的宿主基因还未具体阐述.本研究首先比对了miR-34在17个物种中的序列，并使用TargetScan 5.1和miRanda预测了miR-34调控的宿主基因.结果显示，miR-34在物种进化过程中具有高度保守性；mja-miR-34可靶向作用于242个宿主编码的基因，且在病毒感染不同时间段呈现差异表达；利用GO注释和KEGG信号通路富集分析结果表明，mja-miR-34的靶基因参与细胞代谢、细胞信号转导、免疫系统以及遗传信息的调控等过程；mja-miR-34在对虾体内可调控靶基因(translation initiation factor)的表达.结果说明mja-miR-34及其靶基因参与病毒感染等多个细胞进程，但还有待进一步验证.本研究可为mja-miR-34靶基因的鉴定及其生物学功能的研究提供数据支持和理论指导.     

miR164a及其靶基因PeNAC1相互作用研究

miRNA参与了生物体重要的基因表达调控过程,其中miR164通过对标靶NAC(NAM/ATAF/CUC)基因家族的精细调控,在植物激素信号传导、生长发育以及胁迫应答中起着重要作用。为了验证杨树中miR164a和其预测靶基因PeNAC1间是否也存在这一相互作用,笔者采用PCR技术克隆了毛果杨(Populus trichocarpa)miR164a的前体序列Ptc-MIR164a,并通过RNA fold(http://rna.tbi.univie.ac.at/)在线软件对其进行了miRNA二级结构分析。结果表明:该序列能形成典型的二级茎环结构,预示其在细胞内能被加工为成熟的miR164a。进一步借鉴动物细胞miRNA研究中荧光素酶报告基因法,利用高效的杨树原生质体瞬时表达体系,验证了Ptc-MIR164a对其预测靶基因PeNAC1的标靶作用; 同时,也建立了一种比较简单、直观的植物miRNA靶标基因的鉴定方法。     

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。     

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.     

基于GEO数据库和转录因子调控网络的结核病药物作用靶点筛选及其作用机制

目的 基于GEO数据库和转录因子调控网络筛选抗结核病药物及药物作用靶点。方法 通过NCBI的GEO数据库,筛选结核病患者和健康者之间差异表达的基因;通过AnimalTFDB 3.0数据库预测差异表达基因中的转录因子,并构建转录因子调控网络;通过调控网络中的关键基因筛选相关miRNA,并筛选关键节点,初步阐明结核病致病的分子机制。结果 通过GEO数据库检索,筛选出的差异表达基因为784个;通过AnimalTFDB 3.0数据库筛选出23个转录因子和对应的790个靶基因,构建了转录因子-靶基因的调控网络;通过TargetScanHuman 7.2查询到关键节点对应的miRNA,构建“转录因子-靶基因-miRNA”调控网络,筛选出4个结核病药物靶点(EP300,CREBBP,ELAVL1,HSP90AA1),阐明了其与转录因子和miRNA之间的调控机制。结论 通过构建结核“转录因子-靶基因-miRNA”网络,筛选出结核病新的潜在药物作用靶点——EP300、CREBBP、ELAVL1、HSP90AA1;同时发现,EP300、CREBBP、HSP90AA1通过激活转录因子STAT2,导致机体内炎...     

CTCF通过抑制p53信号通路促进胆管癌细胞的生长、迁移和侵袭

为了探索CCCTC结合因子(CCCTC-binding factor, CTCF)对人胆管癌细胞的生长、迁移和侵袭能力的影响及其潜在的分子作用机制,利用慢病毒感染法获得稳定过表达或敲低CTCF的胆管癌细胞系,采用蛋白质免疫印迹法(Western blotting, Wb)检测CTCF蛋白表达水平,采用Cell Counting Kit-8(CCK-8)法和克隆形成实验检测细胞生长情况,采用Transwell小室实验检测细胞迁移和侵袭能力,采用GraphPad软件(v6)的Mann-Whitney U检验分析CTCF基因在癌和癌旁组织间的mRNA差异表达.结果显示:过表达CTCF可显著促进HCCC-9810和RBE胆管癌细胞的生长、迁移和侵袭能力;敲低CTCF呈现相反的表型.通过通路富集分析发现:CTCF的表达水平在胆管癌中与p53信号通路活性显著负相关,过表达CTCF可显著下调p53及其靶基因p21的mRNA和蛋白表达水平,而敲低CTCF则显著促进p53和p21的mRNA和蛋白表达水平.综上,本研究揭示CTCF可能通过抑制p53信号通路而促进胆管癌细胞生长、迁移和侵袭而发挥促癌基因的功能.