16MicroRNA与复杂疾病

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mirna作用原理

mirna作用原理

mirna作用原理miRNA,即microRNA,是一类非编码RNA分子,其作用原理主要是通过靶向特定的mRNA,从而调控基因表达。

miRNA在细胞内起着重要的调控作用,参与多种生物学过程,包括细胞增殖、分化、凋亡等。

miRNA的作用原理可以分为两个主要步骤:miRNA的合成和miRNA的靶向调控。

首先,miRNA在细胞内经过一系列的转录和加工过程,最终形成成熟的miRNA分子。

在这个过程中,miRNA会与蛋白质形成合成复合物,保护miRNA免受降解。

成熟的miRNA 分子会结合到RISC(RNA-induced silencing complex)中,形成miRNA-RISC复合物。

接着,miRNA-RISC复合物会通过碱基互补的方式与靶向的mRNA 结合。

一旦miRNA与mRNA结合,会导致mRNA的翻译受到抑制或降解,从而影响基因的表达。

miRNA-RISC复合物可以通过多种方式调控靶向mRNA的命运,例如促使mRNA的降解、阻碍mRNA 的翻译或诱导mRNA的解旋。

miRNA的靶向调控是高度特异的,一条miRNA可以同时调控多个靶向基因,而一个基因也可以受到多条miRNA的调控。

这种复杂的调控网络使miRNA在细胞内起着重要的调控作用,维持基因表达的平衡。

miRNA的作用原理在许多生物学过程中都起着重要的作用。

例如,在细胞增殖中,miRNA可以调控细胞周期的进程,控制细胞的增殖速率。

在细胞凋亡中,miRNA也可以参与调控凋亡相关基因的表达,影响细胞的生存与死亡。

此外,miRNA还可以调控细胞分化、代谢等多个方面的生物学过程。

最近的研究表明,miRNA在许多疾病的发生发展中也发挥着重要的作用。

例如,在肿瘤的发生中,miRNA的异常表达可以影响肿瘤相关基因的表达,促进或抑制肿瘤的生长。

因此,miRNA的作用原理不仅在基础生物学研究中具有重要意义,也在疾病治疗和诊断中具有潜在的应用前景。

总的来说,miRNA作为一类重要的非编码RNA分子,通过靶向调控mRNA的表达,参与调控细胞内的基因表达。

MicroRNA靶基因的寻找及鉴定方法研究进展

MicroRNA靶基因的寻找及鉴定方法研究进展

MicroRNA靶基因的寻找及鉴定方法探究进展miRNA靶基因的寻找是一个复杂而具有挑战性的任务。

目前,已经开发了多种计算机算法和试验方法来猜测和验证miRNA的靶基因。

计算机算法主要基于miRNA与靶基因mRNA序列的互补性原则进行猜测。

最常用的算法包括TargetScan、miRanda和PicTar等。

这些算法通过思量miRNA与靶基因之间的碱基配对状况、保守性、自由能和二级结构等因素,猜测潜在的miRNA靶基因。

虽然这些计算机算法能够高通量地猜测大量的潜在靶基因,但其准确性和可靠性依旧存在一定的局限性。

试验验证是必不行少的,可以通过miRNA靶基因的表达调控以及miRNA与靶基因的结合来验证猜测结果。

例如,常用的试验方法包括荧光素酶报告基因系统、蛋白质表达分析以及miRNA与靶基因mRNA之间的结合试验等。

近年来,随着高通量测序技术的进步,通过系统生物学的方法来鉴定miRNA靶基因也受到了广泛关注。

这些方法主要包括microRNA-mRNA结合体免疫沉淀(RIP)、RNA交叉链接免疫沉淀(CLIP)以及肿瘤相关基因芯片等。

其中,RIP和CLIP 技术通过miRNA结合蛋白的抗体沉淀miRNA靶基因的mRNA,然后通过测序或芯片分析,找到miRNA的靶基因。

肿瘤相关基因芯片可以同时测定上千种miRNA和mRNA的表达水平,通过对肿瘤样本和非肿瘤样本进行比较,筛选出与miRNA调控相关的靶基因。

miRNA靶基因的鉴定工作不仅限于单个miRNA的探究,也可以进行全基因组的分析。

近年来,探究人员发现多种miRNAs靶向同一个基因的现象,这些miRNAs被称为“miRNA网络”。

探究miRNA网络有助于全面了解miRNA参与的调控网络,从而揭示更为复杂的miRNA调控机制。

综上所述,miRNA靶基因的寻找和鉴定方法经历了从计算机算法到试验验证、再到高通量测序和全基因组分析的进步过程。

随着技术的不息进步,我们对miRNA调控的熟识将变得更加深度。

microRNA知识大全

microRNA知识大全

microRNA知识大全microRNA知识大全MicroRNA(miRNA)是一类内生的、长度约20-24个核苷酸的小RNA,是发夹结构的约70-90个碱基大小的单链RNA前体经过Dicer 酶加工后生成。

其在细胞内具有多种重要的调节作用。

每个miRNA可以有多个靶基因,而几个miRNAs也可以调节同一个基因。

这种复杂的调节网络既可以通过一个miRNA来调控多个基因的表达,也可以通过几个miRNAs的组合来精细调控某个基因的表达。

随着miRNA调控基因表达的研究的逐步深入,将帮助我们理解高等真核生物的基因组的复杂性和复杂的基因表达调控网络。

miRNA广泛存在于真核生物中,是一组不编码蛋白质的短序列RNA,其本身不具有开放阅读框(ORF)。

成熟的miRNA,5′端有一个磷酸基团,3′端为羟基。

编码miRNAs的基因最初产生一个长的pri-RNA分子,这种初期分子还必须被剪切成约70-90个碱基大小、具发夹结构单链RNA前体(pre-miRNA)并经过Dicer 酶加工后生成。

成熟的miRNA 5’端的磷酸基团和3′端羟基则是它与相同长度的功能RNA 降解片段的区分标志。

miRNA 5'端第一个碱基对U(尿苷)有强烈的倾向性,而对G却排斥,但第二到第四个碱基缺乏U。

一般来讲,除第四个碱基外,其他位置碱基通常都缺乏C。

这些分子能够与那些和它的序列互补的mRNA分子相结合,有时候甚至可以与特定的DNA片断结合。

这种结合的结果就是导致基因的沉默。

这种方式是身体调节基因表达的一个重要策略。

据推测,miRNA调节着人类三分之一的基因。

microRNA - 形式1 . pre-miRNA约70bp含microRNA茎环结构的pre-miRNA。

制备方式:化学合成、生物转录合成、pre-miRNA质粒表达载体、pre-miRNA病毒。

2. pri-miRNA天然pri-miRNA从染色体基因文库中调取300bp-1000bp完整的microRNA基因,克隆到质粒载体(普通载体或病毒载体),以强大的CMV启动子操纵该300bp-1000bp microRNA。

MicroRNA在肿瘤分子诊断中的应用

MicroRNA在肿瘤分子诊断中的应用

MicroRNA在肿瘤分⼦诊断中的应⽤MicroRNA 在肿瘤分⼦诊断中的应⽤欧志英 夏慧敏[摘 要] MicroRNA (miRNA )在⼤多真核⽣物中表达,通过抑制翻译或诱导靶mRNA 降解。

miRNA 是⼀种新的转录后基因表达调控模式,在复杂疾病形成过程中发挥着重要作⽤,调节了多种⽣物学过程,包括⽣长发育、信号转导、免疫调节、细胞凋亡、增殖及肿瘤发⽣等。

越来越多的证据表明异常表达的miRNA 是⼈类疾病的标志,包括肿瘤。

差异表达的miRNA 可能作为疾病早期诊断、分⼦分型及预后判断的指标,同时也可能成为多种肿瘤耐药新的治疗靶标。

因此,miRNA 在肿瘤中可能作为诊断、预测和治疗的⽣物标志。

[关键词] 肿瘤;MicroRNA (miRNA );分⼦诊断;治疗;预测;⽣物标志物Application of microRNA in cancer molecular diagnosisOU Zhiying ,XIA Huimin(Molecular Biology Lab, Guangzhou Women and Children's Medical Center, Guangdong, Guangzhou 510623, China) [ABSTRACT] MicroRNA (miRNA) is a new mode of post-transcriptional regulation of gene expression. It is expressed in most of the eukaryotes, which can inhibit translation or induce target mRNA degradation. miRNA plays an important role in the formation of complex diseases and regulates a variety of biological processes, including growth and development, signal transduction, immune regulation, apoptosis, proliferation and tumor genesis and so on. More and more evidences show that the abnormal expression of miRNA is a sign of human diseases, including cancer. Differentially expressed miRNA may be used as the indicators of early diagnosis, molecular typing and prognosis. It may also be a variety of tumor-resistant new therapeutic targets. Therefore, miRNA may be used as cancer biomarkers for diagnosis, prediction and treatment.[KEY WORDS] Tumor ;MicroRNA(miRNA);Molecular diagnosis ;Therapy ;Prediction ;Biomarker基⾦项⽬:⼴东省⾃然科学基⾦(20121054);⼴州市重⼤民⽣科技专项(2010U1-E00741)作者单位:⼴州市妇⼥⼉童医疗中⼼分⼦⽣物学实验室,⼴东,⼴州 510623通讯作者:欧志英,E-mail: ouzhiying@/doc/5e6817334.htmlmiRNA 作为⼀类重要的参与基因表达调控的分⼦,代表了⼀种新的基因表达调控模式,它在细胞中调节约30%的蛋⽩编码基因,在致病过程中起着重要作⽤。

miRNA的研究方法

miRNA的研究方法

科研(kē yán)中的miRNA研究(yánjiū)方法总结microRNA(miRNA) 是一类(yī lèi)长度在22nt左右(zuǒyòu)的内源非编码小RNA,广泛存在于动物、植物(zhíwù)、病毒等多种有机体中。

1993年,Lee等人在秀丽新小杆线虫(C.elegans)中发现了控制着线虫时序性发育的lin-4。

2000年,Reinhart等发现了另一个具有转录后调节功能的小分子RNA:let-7。

随后的几年时间里,许多研究人员相继发现了这类RNA,并将这些具有时空表达特异性的非编码小分子RNA命名为microRNA(miRNA)。

从长的初级miRNA(pri-miRNA)到形成成熟的单链miRNA到与靶标RNA结合,至少需要四步:首先是由核糖核酸酶ⅢDrosha和DGCR8组成的复合物将初始miRNA 转录本(pri-miRNA)加工成miRNA前体(pre-miRNA);接着由转运蛋白Exportin-5和Ran GTP酶将miRNA从细胞核转运到细胞质中;第三步是由另一种核糖核酸酶ⅢDrosha将miRNA前体剪切成成熟的miRNA双链,miRNA双链打开,其中一条进入到RNA诱导的沉默RISC复合体(RISC)中,该复合体还包含TarRNA结合蛋白(TRBP);最终RISC复合体根据miRNA与靶标RNA的互补配对,对靶基因进行剪切,或者翻译抑制。

图 1 miRNA生物学调控过程(摘自文献8)miRNA通过作用于相应靶mRNA,参与细胞增殖、凋亡、分化、代谢、发育、肿瘤转移等多种生物学过程。

预测超过1/3的人类基因都是保守的miRNA靶基因。

近些年,随着科学研究的进展,大量的miRNA已经被鉴定出来,截至目前发现的人的成熟的miRNA有2578条,小鼠的有1908条。

虽然miRNA的数量很多,但大多miRNA的功能并不为人所知。

MicroRNA与IgA肾病的研究进展

MicroRNA与IgA肾病的研究进展
肾病患者的肾小球滤过和/或再吸收可能受 损,血液或肾细胞分泌的miRNA可能出现在尿液 中。尿液样本中提取的miRNA易于收集、稳定、 可重复、特异性强,可能成为临床诊断指标 。 [20-21] D u a n 等 [22]发 现 Ig A 肾 病 患 者 的 尿 沉 渣 中 m i R N A 144-3p、miRNA-486-5p、miRNA-25-3p的表达水平 高于对照组,其中miRNA-144-3p、miRNA-25-3p 水平与肾小球滤过率的改变呈正相关。此外,该 团队发现:相比正常对照组及其他肾病组,IgA肾 病患者尿液中miRNA-152-5p水平明显升高,且其 表达水平与蛋白尿及肾脏病理分型的等级呈正相 关。由于尿液中某些特定miRNA在IgA肾病患者表 达的差异性和特异性,临床可以通过检测尿液中 相关miRNA的表达水平,协助IgA肾病的诊断[肾小球疾 病,15%~20%的患者在起病后10年内会进展为 终末期肾病(end stage renal disease,ESRD)[1-2]。 microRNA (miRNA)是一类长20~22 nt的非编码 RNA分子,它通过碱基互补配对原则与其靶基因 特异性结合,通过使mRNA的稳定性下降,或抑制 靶基因mRNA的翻译,从而在转录后水平控制基因 的表达[ 。 3-4] 研究的[4-5]发现miRNA在多种疾病的发
2 MiRNA 在 IgA 肾病中的差异性表达
IgA肾病的早期诊断是预防及控制肾脏发展 为ESRD的重要一环。肾组织活检是目前诊断和监 测IgA肾病的金标准。但作为有创检查,肾活检有 一定的局限性且会引起相关并发症[15,19]。通过对 IgA肾病患者外周血、尿液中miRNA表达水平的研 究,发现多种miRNA可能成为诊断IgA肾病的一种 非侵袭性的生物标志物。

非编码RNA的研究进展及应用

非编码RNA的研究进展及应用

非编码RNA的研究进展及应用非编码RNA(non-coding RNA, ncRNA)是指不参与编码蛋白质的RNA分子,它们在人体内广泛存在,并在多种生物学过程中发挥着重要的作用。

随着高通量测序技术的发展,越来越多的ncRNA得到了发现并被研究。

本文将简要介绍几种主要的ncRNA类型及其研究进展及应用。

1. 微小RNA (microRNA, miRNA)miRNA是最为广泛研究和应用的一类ncRNA,它们是长约20-25个核苷酸的RNA分子,通过结合靶基因mRNA的3’非翻译区(3' UTR)调控基因表达。

相较于其他ncRNA,miRNA具有相对比较短的长度和相对稳定的结构,使其在研究和应用方面有着很明显的优势。

早期的miRNA研究集中于其在肿瘤中的调控机制和治疗潜力,近年来,随着人们对miRNA的认识逐渐深入,越来越多的研究表明miRNA与其他疾病的发生和发展有着密切的关联,如心血管疾病、神经退行性疾病、代谢性疾病等。

基于miRNA的特点,利用它们作为靶点来开发相关治疗方法也成为了研究热点。

例如,ASO(Antisense Oligonucleotides)技术利用小分子碱基序列特异性识别并结合靶分子,在细胞内降解miRNA或阻断其活性,从而实现治疗目的。

2. 长非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA)随着高通量测序技术的普及,lncRNA的研究和应用也得到了极大的发展。

与miRNA不同,lncRNA一般长度较长,具有更加复杂多样的功能。

研究表明,lncRNA在基因转录调控、染色质修饰和RNA质量控制等方面均起到了重要的作用。

同时,lncRNA 在多种疾病的发生和发展中也发挥着重要的调控作用,如癌症、心血管疾病、神经退行性疾病等。

不同于miRNA,在设计开发治疗方法时,需要考虑lncRNA的复杂结构和多样性功能。

目前有许多lncRNA靶向治疗的策略正在探索中,在不断加强之中。

MicroRNA靶基因预测

MicroRNA靶基因预测

武汉大学中南医院
(六)机器学习方法
通过在少量实验证实的miRNA靶基因集合内提取 miRNA与靶基因的结合特征,并利用这些特征训 练分类器来预测miRNA的靶基因。 如TargetBoost和miTarget等miRNA靶基因预测算 法都是基于机器学习方法开发的,这些算法从实 验证实的miRNA靶基因集出发,评估miRNA与靶 基因结合的序列特征、二聚体结构特征和热力学 特征等参数,最后对预测的靶基因进行打分。
武汉大学中南医院
(二)microRNA生物起源
miRNA 基因
Dicer酶
成熟miRNA和miRNA*
细 胞 核 初始miRNA 剪切 miRNA前体
转运蛋白
剪切 转录 成熟miRNA
降解
miRNA*
RNA诱导沉默复合物
miRNA种子区与靶mRNA 完全互补则降解
细胞质
靶mRMA 3’端 miRNA种子区与靶mRNA 不完全互补则抑制翻译
武汉大学中南医院
三、基于表达信息或实验结果预测 miRNA靶基因
研究人员认为 miRNA 结合在 mRNA 的 3′UTR 上抑 制 mRNA 翻译成蛋白质,降低蛋白质丰度,并不 会影响到相应mRNA的表达水平。 现在已经明确认为:在许多情况下,miRNA还能 直接对 mRNA 的表达产生影响。科研人员已经开 发了整合表达信息的miRNA靶基因预测算法,并 证明了表达信息在 miRNA靶基因预测上的重要价 值。
武汉大学中南医院
(八)靶点周围序列的影响
靶点外的序列也对 miRNA调节靶基因起到重要作 用。 靶点后的一段序列对 miRNA与靶基因的识别起着 重要的作用,对该段序列突变后 miRNA对靶基因 的调控作用明显减弱,而将该段序列完全删除后 miRNA对靶基因的调控作用完全消失。 在 miRNA 调控靶基因的过程中 , 靶点外的其他序 列甚至整个 3′UTR 序列都起到了关键作用,这些 序列可能是RNA结合蛋白的作用位点。

miRNA与疾病关联预测研究综述

miRNA与疾病关联预测研究综述

miRNA与疾病关联预测研究综述摘要:miRNA (microRNA)与疾病关联关系预测是生物信息学研究领域中一直备受关注的问题。

开发出能够快速准确识别miRNA-疾病关联关系的计算方法可以帮助研究人员系统和有效地预测miRNA与疾病的潜在关联性,对指导生物实验、降低实验成本、提高实验效率,进一步为人类的健康做出更大贡献。

多视角的miRNA和疾病数据库已成为研究这些关系的有力工具,现在的miRNA-疾病关联预测的方法也从不同角度改善了预测中的一些局限性。

关键字:miRNA与疾病关联预测、多视角数据、网络拓扑结构、深度学习1 引言miRNA是一种微小的内源性非编码单链RNA分子,长度约为22个核苷酸,可在转录后水平调控基因表达。

从在秀丽隐杆线虫中发现miRNA lin-4已经有20多年的历史,越来越多的研究分析表明,miRNA在细胞增殖、分化、信号转导、病毒感染等多种复杂的生物过程中发挥着关键作用。

此外,在过去的几十年里,许多研究已经将各种miRNA确定为复杂疾病(如癌症)的生物标志物[1]。

2 miRNA与疾病关联预测模型将现有的 miRNA-疾病关联关系预测模型从数据和方法两个方面进行梳理。

首先根据数据类别的不同,把现有的模型分为两类:基于单一数据类别的模型和基于多视角数据的模型。

其次是根据方法类型的不同,把现有模型分为四类:基于打分函数的预测模型,基于网络拓扑结构的预测模型,基于机器学习的预测模型,基于深度学习的预测模型。

2.1 基于数据类别差异化的研究模式存储miRNA-疾病关联关系的基准数据库是HMDD v2.0[2],许多计算方法除了使用已知的miRNA -疾病关联关系,还采用了miRNA和疾病的多视角数据表征其特征向量。

1)基于单一数据类别的模型基于单一数据类别的模型中被广泛使用的是miRNA功能相似性和疾病语义相似性,目前大部分的方法都是此类算法。

但目前使用的miRNA功能相似性数据和疾病语义相似性数据存在一些问题。

MicroRNA与恶性肿瘤

MicroRNA与恶性肿瘤

MicroRNA与恶性肿瘤恶性肿瘤是一类严重危害人类健康的疾病,随着分子生物学的进步,人们已认识到肿瘤的发生发展是一个多基因参与、多因素、多步骤的复杂的生物学过程,癌基因的激活和抑癌基因的失活被认为是细胞生长失控、异常增殖至癌变的重要原因。

微小RNA(microRNA,miRNA)是近年来发现的重要的负性调节分子,具有高度的保守性、时序性和组织特异性,与多种肿瘤的发生、发展、预后密切相关,本综述分别以肺癌、胰腺癌、乳腺癌、肝癌为例论述了miRNA與恶性肿瘤之间关系。

标签:恶性肿瘤;微小RNA;研究进展随着分子生物学的进步,人们已经认识到肿瘤的发生发展是一个多基因参与、多因素、多步骤的复杂的生物学过程,癌基因的激活和抑癌基因的失活被认为是细胞生长失控、异常增值至癌变的重要原因。

缺乏有效的早期诊断和治疗手段是两大主要原因。

早期癌瘤一般有80%~90%的治愈率,而晚期癌的5年存率一般均极低,因此寻找特异性早期诊断的分子标志以及靶向基因治疗的新策略成为当前肿瘤基础与临床研究的热点。

多数学者认为,其根本原因在于细胞基因组DNA的损伤致细胞癌基因的激活或过分表达、抑癌基因的丢失或其产物的失活,从而引起细胞无限制生长最终形成恶性肿瘤[1]。

MiRNA是近年来发现的一类长度约22个核苷酸内源性非编码小分子RNA,具有高度的保守性、时序性和组织特异性,通过促使靶mRNA降解或抑制其翻译来调节靶基因的表达,在细胞的分化、增殖和凋亡,个体发育、机体代谢,以及肿瘤、病毒感染等多种疾病中都具有重要的作用,是当前生命科学领域的研究热点和前沿之一[2]。

最开始miRNA被称为瞬间RNA(small temporal RNAs)。

1993年,Lee等[3]首先在线虫和果蝇中发现某些miRNA的调节可以使细胞增殖加快,果蝇的Bantam miRNA可以使其翅膀和眼细胞过度增殖,并通过调节hid凋亡基因可抑制细胞的凋亡[4]。

目前已发现700多种人类miRNA,大约92%的人类基因被miRNA所调节,被认为是最重要的负性调节分子之一。

微小RNA及其在医学中的应用

微小RNA及其在医学中的应用
miR-421靶蛋白实验结果
Jiang C, Guo J,et al. Journal of Gastroenterology. DOI 10.1007/S00535-009-0135-6
筛选微小RNA匹配度最高的肿瘤相关靶基因、检测靶基因在蛋白质水平上的变化
单击此处添加正文,文字是您思想的提炼,为了演示发布的良好效果,请言简意赅地阐述您的观点。您的内容已经简明扼要,字字珠玑,但信息却千丝万缕、错综复杂,需要用更多的文字来表述;但请您尽可能提炼思想的精髓,否则容易造成观者的阅读压力,适得其反。正如我们都希望改变世界,希望给别人带去光明,但更多时候我们只需要播下一颗种子,自然有微风吹拂,雨露滋养。恰如其分地表达观点,往往事半功倍。当您的内容到达这个限度时,或许已经不纯粹作用于演示,极大可能运用于阅读领域;无论是传播观点、知识分享还是汇报工作,内容的详尽固然重要,但请一定注意信息框架的清晰,这样才能使内容层次分明,页面简洁易读。如果您的内容确实非常重要又难以精简,也请使用分段处理,对内容进行简单的梳理和提炼,这样会使逻辑框架相对清晰。
人类基因组绝大部分被转录成RNA 非编码RNA的数量是编码RNA的数百倍 生物体复杂性被隐藏在它们所输出的非编码RNA内,而非编码序列内。
2006年的诺贝尔生理学奖获得者:
Andrew Z. Fire Craig C. Mello
微小RNA(microRNA, miRNA)的发现
第一个被发现的miRNA (lin-4)由哈佛大学的Victor Ambros 发现的(1993) 第二个被发现的miRNA(let-7)由哈佛大学的博士后Frank Slack (Ruvkun 实验室)发现的(2000)
增加mir-17–19b的表达,加速了c-myc诱导的淋巴瘤形成

microRNA研究课件

microRNA研究课件

Microrna与mRNA的相互作用分析
总结词
互补配对分析,结合位点预测,转录本水平调节,翻 译水平调节。
详细描述
通过互补配对分析,研究Microrna与mRNA的碱基配 对规则以及作用力大小。利用结合位点预测方法,推 测Microrna与mRNA的结合位点及其附近的序列和结 构特征。转录本水平调节是指Microrna通过与靶基因 mRNA的3'UTR结合,抑制或下调靶基因转录物的生 成
Microrna与肿瘤
Microrna参与肿瘤细胞增殖和凋亡过程
通过调节细胞周期、抑制凋亡等途径参与肿瘤的发生发展。
Microrna与信号转导通路
调节肿瘤细胞信号转导通路,如PI3K/Akt、MAPK等,促进或抑制肿瘤细胞的生长和迁移。
Microrna与肿瘤细胞转移
参与肿瘤细胞的侵袭和转移过程,如调节细胞黏附、细胞外基质降解等。
Microrna与自身免疫性疾病
Microrna与自身免疫性 疾病的发病
通过调节免疫细胞功能、影响炎症反应等途 径参与自身免疫性疾病的发病过程。
Microrna与自身免疫性 疾病的诊疗
为自身免疫性疾病的诊断提供新的生物标志 物,并为治疗提供潜在靶点,有助于改善诊
疗效果。
04
Microrna的提取、检测方法
06
研究Microrna的实验设计及伦理问 题
实验设计原则及注意事项
要点一
基于科学问题的实验 设计
针对具体的科学问题,设计实验方案 ,确保研究的科学性和可靠性。
要点二
对照原则
设立对照组,以排除非实验因素对实 验结果的影响,提高研究的可信度。
要点三
随机原则
采用随机抽样方法,减少系统误差和 偏倚,提高研究的普遍性和可推广性 。

MicroRna的名词解释

MicroRna的名词解释

MicroRna的名词解释MicroRNA(miRNA)即微小RNA,是一类短小的非编码RNA分子,由约20-25个核苷酸碱基组成。

它们在细胞内起到调控基因表达的重要作用。

miRNA最初在1993年被发现,并于2001年被确认为一种以RNA介导的基因调控机制。

由于其重要性,研究人员在过去二十多年中对miRNA的功能、生物合成及其与疾病的关联进行了广泛研究。

在细胞中,miRNA通常通过特定的途径产生。

首先,miRNA的基因在细胞核中被转录成原初miRNA(pri-miRNA),然后这些原初miRNA被一种叫做RNase III的酶酶切成较短的酶切体(pre-miRNA)。

之后,pre-miRNA通过核小体(this part 不好理解) 被转运到胞质中。

在胞质中,酶切体经过进一步的加工成熟,形成双链的miRNA。

这些miRNA双链被一种叫做RNA蛋白复合体(RNA-induced silencing complex,RISC)的复合物识别和结合,然后RISC通过识别其特异底物的序列,将miRNA与这些底物结合,从而实现了基因的调控。

miRNA的目标基因多种多样,涉及到生物体内许多基本的生物过程。

通过调控靶基因的表达,在细胞增殖、分化、凋亡、细胞迁移和入侵等方面发挥着重要作用。

许多研究表明,miRNA的异常表达与多种疾病的发生和发展密切相关,包括肿瘤、心血管疾病、炎症性疾病、神经退行性疾病等。

因此,研究miRNA的生物学功能和其在疾病发展中的调控机制对于开发新的治疗手段具有重要意义。

miRNA在基因调控中的作用机制包括相对于mRNA的降解、抑制转录和抑制翻译。

其中,通过修饰靶mRNA,使其在转录水平上下调控,是miRNA最重要的作用方式。

miRNA与靶mRNA的结合可以导致靶mRNA的降解或抑制翻译,从而影响编码蛋白的表达水平。

研究表明,miRNA能够与靶mRNA特异地配对,通过与靶mRNA的3'非翻译区(3' UTR)相互作用,从而实现基因调控。

microRNA和长链非编码RNA在生物体内的调控作用研究

microRNA和长链非编码RNA在生物体内的调控作用研究

microRNA和长链非编码RNA在生物体内的调控作用研究在生物体内,基因表达的调控是一个复杂而精密的过程。

理解这一调控机制对于我们深入探索生命的奥秘、治疗疾病都具有极大的价值。

在过去的几十年中,研究人员们一直在寻找新的调控因素。

而近年来,microRNA和长链非编码RNA这两类RNA分子引起了科学家们的极大关注。

microRNA(miRNA)是一类长度约为20-25个核苷酸的小RNA分子,它们参与了基因表达的调控机制。

在生物体内,miRNA通过配对靶标mRNA并诱导其降解或转化为非功能型mRNA来抑制这些基因在翻译和表达过程中的活性。

近年来的研究表明,miRNA在许多重要的生物学过程中起着关键的调控作用。

比如,在胚胎发育和细胞分化过程中,miRNA对基因表达的调控至关重要;在肿瘤发生和发展中,miRNA也参与了许多关键的环节。

因此,对miRNA的研究不仅可以为我们解释生命的奥秘提供线索,而且还能为癌症等疾病的诊断和治疗提供新思路。

与miRNA不同,长链非编码RNA(LncRNA)是一类RNA分子,它们长度通常超过200个核苷酸,且不编码蛋白质。

在生物体内,LncRNA保持了复杂的转录调控网络,并通过联合某些蛋白质或RNA以及其他环境因素来对它们的表达进行调控。

LncRNA在整个生物体内都产生广泛的生物学和生理学功能,包括整合调节转录调控、分化、代谢和染色质修饰等。

一些最近的研究已经证实了LncRNA的表达与多种疾病的发生和发展有关,例如,肝癌、心血管疾病、神经退行性疾病、免疫疾病和影响发育的疾病等。

此外,研究表明,LncRNA在肿瘤的发生和发展过程中也起到了重要的作用。

LncRNA和miRNA虽然在生物体内的功能机制不同,但它们都是细胞内非编码RNA的重要组成部分。

随着分子生物学等技术的发展,我们对于这两类RNA 的研究和应用也日益深入。

在疾病治疗方面,针对某些miRNA或LncRNA的治疗手段也正在研究之中。

MicroRNA与高血压及其靶器官损害的研究进展

MicroRNA与高血压及其靶器官损害的研究进展

网络出版时间:2023-09-2716:29:49 网络出版地址:https://link.cnki.net/urlid/34.1086.r.20230926.1427.010MicroRNA与高血压及其靶器官损害的研究进展徐 静1,2,陈茜茜1,2,侯明双1,2,吕红英1,2,贾冠军1,2,寇雨顺1,2,赵 磊3,伊 琳1(1.甘肃中医药大学中西医结合学院,2.甘肃省中医药防治慢性病疾病重点实验室,3.甘肃中医药大学药学院,甘肃兰州 730000)收稿日期:2023-04-15,修回日期:2023-07-20基金项目:国家自然科学基金资助项目(No82160842);兰州市城关区科技局项目(No2021SHFZ0017)作者简介:徐 静(2000-),女,硕士生,研究方向:中西医结合防治心脑血管疾病,通信作者,E mail:2654693581@qq.com;赵 磊(1969-),女,教授,博士生导师,研究方向:中药药效及药理机制,通信作者,E mail:zzyhx@gszy.edu.cn伊 琳(1971-)女,博士,教授,博士生导师,研究方向:中西医结合防治心脑血管疾病,通信作者,E mail:yxxx lyyy@163.comdoi:10.12360/CPB202208085文献标志码:A文章编号:1001-1978(2023)10-1824-05中国图书分类号:R342 2;R544 1摘要:高血压是多种心血管疾病的危险因素,是当今世界重要的公共卫生问题。

miRNAs是一类高度保守的非编码小RNA,近年来研究发现,miRNA通过多种途径参与到高血压病的发生发展过程中,并对高血压的重要靶器官心、脑、肾等造成损害。

该文就近年来对miRNA在高血压中的研究进展加以综述,以期阐明其在高血压及靶器官损害过程中的作用,为探索高血压新的治疗靶点提供思路。

关键词:miRNA;外泌体;高血压;作用机制;治疗;研究进展开放科学(资源服务)标识码(OSID): 高血压是严重的心血管疾病,在我国高血压患病率随着年龄增长呈现出升高趋势。

MicroRNA与癌症的相关性研究进展

MicroRNA与癌症的相关性研究进展

会导致肺癌细胞 中 R S的高表 达 。另外 ,aa zw A T kmi a等 a
发现 , 小细胞肺癌细胞 中的 l 一 非 e 7的表达水平 越低 , t 其预 后
越差 , 术后生存期越短 , 体外组织培养 实验 的结果表 明 , 肺 人
癌细胞 中 l - e 7高表达 可有效抑 制细 胞的增 殖 , t 说明 lt e- 7在 肺癌细胞 中可能起 到 了抑癌基 因的作用 。另外 , a n等 Cl i 的研 究表明 , i 一5 m R 1a和 m R 1— i 一 1可调控抗凋 亡基 因 B L2, 6 C -
关 。有 助 于疾病 的随访 和疗 效监 测 , 一旦炎 症控制 , R C P含 量 迅速下降 , 临床有一 个先 驱 预报作 用 , 对 其持续 升高 或再
度 回升应予 以重视 … 。资料表 明, 冠心病并非是一 种单纯 的
脂质沉积 的疾病 , 炎症 以及 炎症 的反应 是其 重要 特征 , 起着 重 要作用 , 是危 险因素之一 。故认为冠 心病也是一 种炎症疾 病 。冠 心病不稳定性心绞痛 已认知有 炎症反 应 , 致缺血通 导
已被证实在癌症 的发生 、 发展 中发挥着 重要 的调 控作用 。本 文就 m R A与癌症 的相关性作一综述 。 iN
mR A 与癌症 的发 生、 展密 切相 关。 目前 , iN s iN s 发 mR A 的研 究尚处于初级阶段 , 但其在肿瘤基 因治疗 方面 的成果 已经引
起广泛关注。
的 A ( maa ) 导致 l - miN 2 H g2 组 e 7在 R A结合位 置 的缺失 , t 而 l - 可促进 哺乳动 物细胞 中致癌转 化和生长 , e' t/ 并抑 制 H a m. g2 a 。该研究结果证 明 , 破坏 单一 的 mR A与其 目的基 因 的 iN 交互作用可使 哺乳动 物细 胞产生 异常 。另外 , 有研 究发 现 ,

小RNA的作用及其在疾病治疗中的应用

小RNA的作用及其在疾病治疗中的应用

小RNA的作用及其在疾病治疗中的应用随着生命科学的发展,人们对基因和遗传学的研究逐渐深入,从基因编码蛋白质的角度,逐渐转向了对基因调控的关注。

小RNA,作为一种全新的基因调控分子,在近年来备受关注。

本文将从小RNA的定义、结构和分类开始,详细介绍小RNA在生命过程中的作用,以及其在疾病治疗中的应用前景。

一、小RNA的定义小RNA,是指长度在21~30个核苷酸左右的非编码RNA分子,其起源于细胞核中的DNA,通过由RNA聚合酶转录而得以生成。

小RNA包括siRNA、miRNA、piRNA等多种类型,它们的功能取决于其序列和二级结构。

二、小RNA的结构和分类小RNA主要包括siRNA、miRNA、piRNA和lncRNA等多种类型。

不同类型的小RNA,其结构和功能也各有不同。

1. siRNAsiRNA(short interfering RNA),是由20-25个核苷酸组成的双链RNA,通常是由固定的两个RNA链构成。

siRNA与RISC复合物相互作用,靶向编码同源物的mRNA进行降解。

2. miRNAmiRNA(microRNA),是由21-25个核苷酸组成的单链RNA 分子,它们与RISC结合,靶向编码同源物的mRNA进行降解或转化。

miRNA的表达量十分丰富,在细胞中起着维持内在稳态的作用,同时对基因表达调控也具有重要作用。

3. piRNApiRNA(piwi-interacting RNA)是由25-31个核苷酸组成的单链RNA分子,属于一类生殖系统特异性小RNA。

它们可以调控遗传信息的稳定性,减小发生基因突变的风险。

4. lncRNAlncRNA(long noncoding RNA)是指长度在200个核苷酸以上、不编码蛋白质的RNA分子。

lncRNA在调控基因表达、染色体重塑和细胞命运决定等方面发挥着重要作用。

三、小RNA在生命过程中的作用小RNA在生命过程中发挥着各种复杂的作用,其中主要包括基因表达调控、染色体重塑和细胞命运决定等方面。

MicroRNA在肝癌转移中的作用及其对预后的预测价值

MicroRNA在肝癌转移中的作用及其对预后的预测价值

MicroRNA在肝癌转移中的作用及其对预后的预测价值简介肝癌是全球范围内恶性肿瘤发病率和死亡率高增长的一种癌症。

作为一个高度恶性的疾病,肝癌的治疗成功率很低,这部分是由于该病的复杂分子机制。

肝癌的临床治疗面临许多困难,其中微小RNA(MicroRNA)起着变革性的角色。

微小RNA是一种非编码RNA,它通过抑制靶基因的翻译来发挥负调节作用。

最近研究表明,微小RNA参与了基因调节和疾病发生的生物学过程,特别是肝癌的发生和发展。

微小RNA突破了肝癌的新研究方向,这将有助于人们更好地理解该疾病的发病机制并开发新的诊断和治疗方法。

MicroRNA在肝癌转移中的作用在肝癌转移中,微小RNA是一个关键的生物学变量。

很多微小RNA已经被证实参与了肝癌细胞生长、增殖和转移过程。

这些微小RNA通常可以分为两类:通过调节下游靶标基因,来抑制或促进癌细胞生长和转移的微小RNA。

其中,miR-122和miR-200家族是被广泛探讨的两个微小RNA家族。

MiR-122与肝癌MiR-122是肝脏细胞中最高表达的微小RNA之一。

它在肝脏细胞的生长和功能中扮演着重要角色。

MiR-122被发现可以纤维性组织增生、防止肝癌细胞侵袭和促进癌细胞向成熟肝细胞转化。

肝癌对MiR-122的表达下调往往与肝癌的发生和转移有关。

MiR-122可以在很多相互协调的通路中作用,影响包括P53、Hippu、Wnt、Ago2和HMGB1的基因表达。

在反义MiR-122的实验中,发现肝癌细胞生长能力和侵袭性的增加,以及和metastasis有关的基因如dat4和Numb的表达上升。

同时,miR-122的还原可以显著抑制肝癌细胞的增生和侵袭。

这表明MiR-122在肝癌转移中担任了重要角色。

miR-200家族在肝癌转移中的作用miR-200家族是一个重要的微小RNA家族,包括miR-200a、miR-200b、miR-200c、miR-141和miR-429。

《2024年MicroRNA靶基因的寻找及鉴定方法研究进展》范文

《2024年MicroRNA靶基因的寻找及鉴定方法研究进展》范文

《MicroRNA靶基因的寻找及鉴定方法研究进展》篇一一、引言MicroRNA(miRNA)是一类内源性的、非编码的小RNA分子,通过与靶基因的mRNA序列进行互补配对,进而在转录后水平上调控基因的表达。

近年来,随着生物信息学和分子生物学技术的快速发展,对miRNA及其靶基因的研究已经取得了显著进展。

寻找和鉴定miRNA靶基因,对于揭示生物体内复杂的基因调控网络和疾病的发生机制具有重大意义。

本文将综述近年来关于miRNA靶基因寻找及鉴定方法的研究进展。

二、MicroRNA靶基因寻找方法1. 生物信息学预测方法生物信息学预测方法主要依赖于计算机算法和数据库资源,通过分析miRNA与靶基因mRNA序列的互补配对情况,预测潜在的miRNA靶基因。

目前常用的预测软件包括TargetScan、miRDB、PicTar等。

这些软件利用不同的算法和模型,结合基因组学、转录组学等数据,能够预测出大量潜在的miRNA靶基因。

然而,由于存在不完全互补配对和非序列特异性的现象,因此需要通过后续实验验证确定其真正的生物学功能。

2. 分子生物学实验方法除了生物信息学预测方法外,还可以利用分子生物学实验方法来寻找miRNA靶基因。

如采用基因克隆技术,构建miRNA及其靶基因的重组载体,然后通过转染细胞等手段研究其生物学功能。

此外,还有利用免疫共沉淀、蛋白质-RNA相互作用等实验技术来验证miRNA与靶基因的相互作用关系。

这些实验方法能够直接反映miRNA与靶基因之间的相互作用情况,为后续的鉴定工作提供了可靠的依据。

三、MicroRNA靶基因鉴定方法1. 报告基因法报告基因法是一种常用的鉴定miRNA靶基因的方法。

该方法通过构建含有特定miRNA靶位点的报告基因载体,检测该载体在miRNA作用下的表达水平变化,从而确定该靶位点是否为miRNA的真实靶点。

此外,还可以利用荧光素酶报告系统等技术进一步验证结果。

2. 免疫共沉淀技术免疫共沉淀技术可以用于研究蛋白质与蛋白质或蛋白质与RNA之间的相互作用关系。

microRNA检测方法

microRNA检测方法

microRNA检测方法miRNA(MicroRNA)是一类短链非编码RNA分子,通常由21-24个核苷酸组成。

它们在转录后被Drosha和Dicer等内切酶处理,形成成熟的miRNA。

miRNA通过与靶基因的mRNA结合,调控基因表达的下降,从而在细胞的生物学过程中发挥重要作用。

因此,miRNA的检测方法对于研究miRNA的功能和作用机制具有重要意义。

目前,有多种方法可以用来检测miRNA,其中包括实验室技术和计算机模拟方法。

实验室技术主要有定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)、北方印迹、原位杂交和测序等。

这些方法都有各自的优势和限制,可以根据研究的目的和需求选择合适的方法。

qRT-PCR是一种常用的miRNA检测方法。

这种方法通过逆转录将miRNA转化为cDNA,然后使用特异性引物进行扩增和定量测量。

qRT-PCR 具有灵敏度高、特异性强和准确性高的特点,可以快速检测和定量miRNA 的表达水平。

此外,由于qRT-PCR可以同时检测多个miRNA,因此可以用于高通量分析。

北方印迹是另一种常用的miRNA检测方法。

它通过将miRNA转移到膜上,然后使用与miRNA互补的探针进行杂交,最后使用化学发光或放射性同位素进行检测。

北方印迹具有高度特异性和准确性,可以检测低水平的miRNA。

然而,这种方法的操作复杂,需要较长的时间和高成本,且不能进行定量分析。

原位杂交是一种通过与miRNA互补的探针进行杂交来检测miRNA的方法。

该方法将miRNA直接定位在细胞或组织的位置,从而可以研究miRNA的空间表达模式。

原位杂交具有高分辨率和高空间特异性的特点,可以用于观察miRNA在发育和疾病过程中的动态变化。

测序是一种较新的miRNA检测方法,它通过高通量测序技术对miRNA 进行定量和高效检测。

该方法可以检测整个miRNA组的表达水平,并且可以发现新的miRNA序列和剪接变异。

测序技术的发展使得对miRNA的全面研究成为可能,但也存在一些挑战,如测序误差和数据处理的复杂性。

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二、基于序列的miRNA靶基因预测方法

miRNA靶基因预测遵循的基本原则
miRanda
TargetScan RNAhybrid TargetBoost和miTarget 其它方法
(一)miRNA靶点类型
miRNA 的靶点通常分为两类:

5‘ 端主导型(5’-dominant)


3' 端补充型(3'-compensatory)
5‘端主导型又分为 5’端主导的“标准型”(canonical)和“种子型”(seed)
(二)miRNA靶基因预测遵循的原则和基本步骤
遵循的原则 miRNA的“种子区”与mRNA的3′UTR序列碱基互补 靶点在多物种间的序列保守性 miRNA与mRNA形成双链结构的热力学稳定性 靶基因二级结构和靶点外的序列对靶基因预测的影响 基本步骤
细胞
(三)miRNA的特点

序列特点


miRNA本身不具有开放阅读框ORF,不编码蛋白质 成熟的miRNA 5’ 端由单一磷酸基团,3’端为羟基 miRNA具有时序性以及组织特异性 在特定的时间,组织中才会表达 miRNA与其靶基因间是多对多的关系 一个miRNA可能调控多个靶基因 一个基因也可能受多个miRNA调控

Gennarino等人通过研究 miRNA 宿主基因( host gene)的表达情况,开 发了miRNA靶基因预测算法 HOCTAR。 HOCTAR是第一个利用 miRNA 宿主基因表达与 mRNA表达信息进行miRNA靶基因预测的算法,它基于 两者表达的逆相关(inversely correlated)特征对预测的miRNA靶基因进 行筛选。通过对178个人类miRNA的宿主基因分析,发现预测准确性优于 现存的基于序列的预测方法,HOCTAR减少了基于序列算法预测的靶基 因数量。 (V. A. Gennarino, MicroRNA target prediction by expression analysis of host genes. Genome Res.)

microRNA靶基因数据库- TarBase
(二) miRBase数据库

miRBase
集miRNA序列,注释信息以及预测的靶基因数 据为一体的数据库,是目前存储miRNA信息最 主要的公共数据库之一 网址:/enrightsrv/microcosm/htdocs/targets/v5/ 主要采用miRanda算法预测靶基因
第二节 miRNA与靶基因 Section 2 miRNAs and Their Targets
一、miRNA生物起源
(一) miRNA的发现
miRNA首次发现于1993年,是在对秀丽新小杆线虫 发育过程的研究中发现的,命名为Lin-4,它通过与Lin-14 的3’UTR相互作用,调节线虫的发育。随后,在线虫、 果蝇、Hela细胞、斑马鱼、人类、拟南芥和水稻等多种真 核模式生物中找到了上百个类似的小分子RNA,并将其
(六)机器学习方法


通过在少量实验证实的miRNA靶基因集合内提取 miRNA与靶基因的结合特征,并利用这些特征训 练分类器来预测miRNA的靶基因。 如TargetBoost和miTarget等miRNA靶基因预测算 法都是基于机器学习方法开发的,这些算法从实 验证实的miRNA靶基因集出发,评估miRNA与靶 基因结合的序列特征、二聚体结构特征和热力学 特征等参数,最后对预测的靶基因进行打分。
三、基于表达信息或实验结果预测miRNA靶 基因


研究人员认为 miRNA 结合在 mRNA 的 3′UTR 上抑 制 mRNA 翻译成蛋白质,降低蛋白质丰度,并不 会影响到相应mRNA的表达水平。 现在已经明确认为:在许多情况下,miRNA还能 直接对 mRNA 的表达产生影响。科研人员已经开 发了整合表达信息的miRNA靶基因预测算法,并 证明了表达信息在miRNA靶基因预测上的重要价 值。
五、miRNA数据资源:靶基因与表达
(一) TarBase数据库

TarBase数据库 目前使用广泛的存储真实miRNA与靶基因间关 系的数据库 网址:http://diana.cslab.ece.ntua.gr/tarbase/ 数据库以Excel文件形式存储,可供用户下载本 地化使用。

Huang等人利用在 88个组织中同时检测了 miRNA和mRNA 表达的数据,并结合贝叶斯方法开发了靶基因预测算法 GenMiR++ ,得到了 104 个人类 miRNA 的高精度靶基因, 并通过实验证实了预测的let-7b靶基因,结果表明,与基于 序 列 的 方 法 相 比 , 利 用 相 同 样 本 中 同 时 检 测 miRNA 和 mRNA的表达谱可以更准确的预测miRNA靶基因。 (Huang, Using expression profiling data to identify human microRNA targets. Nat. Methods.)


在3′UTR上探寻和miRNA“种子区”完全互补的序列; 计算 miRNA 和这些序列结合产生的自由能下降值,对靶点 进行筛选; 对靶点进行物种间序列比对,利用物种保守性进一步筛选。

(三)miRanda

第一个利用生物信息学方法开发的基于序列的 miRNA靶基因预测算法
/research/sander/data/miRNA2003/miranda_new.html
(七)二级结构的影响


在 miRNA 与 靶 基 因 结 合 的 过 程 中 , mRNA 的 3′UTR二级结构起着重要作用。 miRNA靶点几乎都落入 3′UTR的二级结构不稳定 区域内,通过计算mRNA 的3′UTR二级结构被破 坏 、 形 成 或 破 坏 碱 基 互 补 配 对 、 形 成 miRNAmRNA 二聚体时获得或损失的自由能,可以鉴别 miRNA靶基因; 通过实验发现,提高靶点附近序列二级结构的稳 定性大大降低了miRNA对靶基因的作用。
称miRNA。
(二)microRNA生物起源
miRNA 基因
Dicer酶
成熟miRNA和miRNA*
细 胞 核 初始miRNA 剪切 miRNA前体
转运蛋白
剪切 转录 成熟miRNA
降解
miRNA*
RNA诱导沉默复合物
miRNA种子区与靶mRNA 完全互补则降解
细胞质
靶mRMA 3’端 miRNA种子区与靶mRNA 不完全互补则抑制翻译
人民卫生出版社8年制及7年制临床医学等专业用《生物信息学》
四、其它方法:整合已有知识预测miRNA靶 基因



在当前的miRNA靶基因预测研究中,研究人员逐 渐意识到单一依靠序列信息或表达信息已不能继 续提高miRNA靶基因预测效能。 整合功能信息、蛋白质互作信息、表达信息、序 列信息以及当前实验证实的miRNA靶基因等已有 资源预测miRNA靶基因十分必要。 高通量的实验方法预测miRNA靶基因也在不断的 发展中,这些研究将对最终揭示miRNA功能和参 与的生物学过程、找出miRNA诱导的疾病发生机 制、以及最终将miRNA用于治疗癌症等相关疾病 具有重要意义。

表达特点


调控特点


物理位置特点


miRNA倾向于成簇出现在染色体上 通常定义50kb的距离为一簇
在物种间高度

Hale Waihona Puke 保守型特点miRNA的作用机制

抑制或降解 取决于miRNA与靶mRNA种子区域的互补程度 种子区域 通常指miRNA 5’ 端第二位到第八位的核苷酸序 列 两者完全互补 降解 两者不完全互补 抑制翻译
第十六章 MicroRNA与复杂疾病
CHAPTER 16 MICRORNA AND COMPLEX DISEASE
第一节 引言 Section 1 Introduction
microRNA简称miRNA,一类非编码的小RNA分子(约22 个核苷酸),通过和靶基因3’非翻译区结合引导RNA诱导
的沉默复合体(RNA-induced silencing complex,简称
miRanda算法的基本步骤


对 miRNA 和 mRNA 的 3′UTR 序列进行碱基互补 分析,碱基互补遵循4个规则; miRanda 采用一种类似于 Smith-Waterman 的算 法来构建打分矩阵; miRNA 与靶基因形成二聚体的热力学稳定性方 面 , miRanda 利用 Vienna 软件包中的 RNAlib 计 算miRNA与mRNA 3′UTR结合的自由能; miRanda 要求靶点在多物种间保守,即靶点在 多物种3′UTR序列比对中相同位置具有相同的碱 基。
(八)靶点周围序列的影响


靶点外的序列也对miRNA调节靶基因起到重要作 用。 靶点后的一段序列对miRNA与靶基因的识别起着 重要的作用,对该段序列突变后miRNA对靶基因 的调控作用明显减弱,而将该段序列完全删除后 miRNA对靶基因的调控作用完全消失。 在 miRNA 调控靶基因的过程中 , 靶点外的其他序 列甚至整个 3′UTR 序列都起到了关键作用,这些 序列可能是RNA结合蛋白的作用位点。
(四)TargetScan

TargetScan主要考虑物种间保守的miRNA靶基因,并且 在TargetScan中首次提出了“种子匹配”(seed match) 的概念。
/
TargetScan算法的基本步骤


在 TargetScan 算 法 中 , “ 种 子 匹 配 ” 被 定 义 为 miRNA 5′端的第2-8位碱基与mRNA 3′UTR 上的 一段 7nt ( nucleotide )序列完全互补, miRNA 上 的这7个核苷酸被称为miRNA “种子区”。 从种子区开始向miRNA两侧寻找互补碱基,允许 G-U 配对,直到出现碱基错配为止。在物种保守 方面, TargetScan 算法发现随着物种数目的增多 , 预测的靶基因数目逐渐减少, 但预测结果的准确率 得到提高。
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