微小RNA在结核杆菌逃逸宿主免疫杀伤中的作用

微小RNA(microRNAs,miRNAs)是一类长度为20~25个核苷酸的非编码RNA,可抑制靶基因转录后表达,进而影响细胞的生长功能。研究表明:miRNAs可通过抑制凋亡、抑制吞噬体溶酶体融合、干扰信号转导、抑制ROS(reactive oxygen species)和RNS(reactive nitrogen species)毒性反应、抑制自噬等机制参与结核分枝杆菌抵抗宿主细胞免疫杀伤的过程。本文简要介绍miRNAs在结核分枝杆菌逃逸宿主细胞免疫杀伤过程中的作用,进一步揭示结核病的发病机制。     

microRNAs作为结核分枝杆菌感染标志物的研究进展

微小RNA(microRN.As)是一类长度约为22个核苷酸的非编码单链RNA分子,它参与基因转录后的表达调控,在免疫系统的调控和运行中具有重要作用。结核分枝杆菌是典型的胞内寄生菌,其感染能够引起人畜共患结核病。从microRNAs与结核免疫机制的相关性以及在结核分枝杆菌感染过程中巨噬细胞、外周血单核细胞及血清中microRNAs表达谱变化等方面,进行综述microRNAs作为结核分枝杆菌感染标志物的研究现状,以期为动物结核病检测提供理论参考。     

结核分枝杆菌感染相关microRNA的研究进展

microRNA是一类广泛存在真核生物中的长度约为22 nt的非编码小分子RNA,其主要是通过与靶基因信使RNA的特异性位点结合,使得靶基因降解或翻译受阻。microRNA可以调控许多生物学过程,如细胞分化、细胞增殖、细胞凋亡、细胞代谢、细菌感染和免疫等多个生理和病理过程。结核病是一种由结核分枝杆菌引起的人畜共患慢性呼吸道传染病,由于它已成为公共卫生防控的难题,深入研究结核病的感染和发病机制显得尤为迫切。有研究表明,microRNA与结核分枝杆菌感染的发生和发展相关,深入研究两者的关系,可为结核病的诊断和治疗提供新的理论支持。因此,笔者综述了结核分枝杆菌感染相关的microRNA的研究进展,希望为结核病的预防、控制和治疗提供新的思路。     

长链非编码RNA在肌肉生成与脂肪发育过程中的研究进展

基因组DNA经过转录可以产生两大类RNA,编码蛋白的RNA和非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA)。其中,长链非编码RNA(lncRNA)受到了越来越多的关注。lncRNA可以通过多种机制,从转录水平,转录后水平以及表观修饰水平调节靶基因的表达,进而调控肌肉与脂肪的发育。本文将对lncRNA的基本特征及功能机制进行介绍,综述lncRNA对肌肉和脂肪组织发育的调控机制,并对lncRNA未来的研究进行展望,为研究者在lncRNA方面的研究提供有力的参考。     

结核分枝杆菌PhoP-PhoR双组分系统研究进展

双组分信号转导系统广泛存在于各种原核生物中,其基本结构为1个组氨酸激酶(HK)和1个反应调节剂(RR),该系统能够感知外界刺激并作出反应,使细菌能适应各种不利环境且能增强细菌在宿主体内的生存能力,对细菌的毒力和生长至关重要。文章概述了结核分枝杆菌DosS/DosT-DosR、MprA-MprB、PrrA-PrrB、PhoPPhoR等12个双组分系统,重点介绍了PhoP-PhoR双组分系统的结构与功能。PhoP-PhoR是结核分枝杆菌最基本、最重要的双组分系统之一,由感受器PhoR和效应器PhoP组成,其中PhoR可以接受Mg2+、Cl-或H+等外界刺激,进而驱动PhoP对靶基因的转录表达进行调控。PhoP作为一种效应蛋白,经过晶体结构解析发现,其可通过与DNA结合来实现对靶基因的调控,具体包括对细胞壁组成的控制、对脂类代谢和pH的调节、对结核分枝杆菌毒力网络的调控。此外,文章还介绍了PhoP突变株作为疫苗候选株所具有的优势,包括PhoP突变株在小鼠模型中毒力减弱,并且免疫恒河猴及豚鼠后均有一定的免疫保护性等,表明PhoP突变株具有较好的疫苗开发潜力。作者通过对PhoP-PhoR双组分系统的结构与功能,以及PhoP突变株作为疫苗候选株的研究进行综述,旨在为结核分枝杆菌的毒力机制和人类结核病疫苗的研究提供理论依据。     

结核分枝杆菌PhoP-PhoR双组分系统研究进展

双组分信号转导系统广泛存在于各种原核生物中,其基本结构为1个组氨酸激酶（HK）和1个反应调节剂（RR）,该系统能够感知外界刺激并作出反应,使细菌能适应各种不利环境且能增强细菌在宿主体内的生存能力,对细菌的毒力和生长至关重要。文章概述了结核分枝杆菌DosS/DosT-DosR、MprA-MprB、PrrA-PrrB、PhoP-PhoR等12个双组分系统,重点介绍了PhoP-PhoR双组分系统的结构与功能。PhoP-PhoR是结核分枝杆菌最基本、最重要的双组分系统之一,由感受器PhoR和效应器PhoP组成,其中PhoR可以接受Mg^2＋、Cl^－或H^＋等外界刺激,进而驱动PhoP对靶基因的转录表达进行调控。PhoP作为一种效应蛋白,经过晶体结构解析发现,其可通过与DNA结合来实现对靶基因的调控,具体包括对细胞壁组成的控制、对脂类代谢和pH的调节、对结核分枝杆菌毒力网络的调控。此外,文章还介绍了PhoP突变株作为疫苗候选株所具有的优势,包括PhoP突变株在小鼠模型中毒力减弱,并且免疫恒河猴及豚鼠后均有一定的免疫保护性等,表明PhoP突变株具有较好的疫苗开发潜力。作者通过对PhoP-PhoR双组分系统的结构与功能,以及PhoP突变株作为疫苗候选株的研究进行综述,旨在为结核分枝杆菌的毒力机制和人类结核病疫苗的研究提供理论依据。     

微小RNA及其研究进展

微小RNA s(m icroRNA)是一类长度在22 n t左右的非编码RNA,最初在线虫体内被发现,它们广泛存在于真核生物体内,有着重要的生物学功能,在进化上保守,在数量、序列、结构、表达和功能上具有多样性。微小RNA s作用机制尚不完全清楚,但已知其能通过与mRNA s的3′非翻译区结合而影响翻译水平。对它们研究的深入,将为基因功能研究提供新思路,有助于人类揭示更多的生命奥秘。     

CRISPR/Cas9技术在动物非编码RNA功能研究中的应用

CRISPR/Cas9系统是一种广泛存在于细菌和古菌中的免疫机制。近年来,已发展为一种快捷高效的基因编辑工具,用于研究编码或非编码RNA的功能。非编码RNA是一类不编码蛋白质的RNA,其可通过多种调控途径在动物的生长发育、疾病免疫等生理或病理过程中发挥重要的生物学功能。CRISPR/Cas9技术可以靶向核酸序列稳定敲除基因,得到敲除小鼠或细胞系,虽然其在非编码RNA功能研究中的使用干扰了邻近基因或宿主基因表达,但该技术的出现为非编码RNA功能机制的探索提供了不同的途径。本文通过简要概述CRISPR/Cas系统的发展和作用原理,并重点介绍CRISPR/Cas9技术在动物miRNA、lncRNA及circRNA功能研究中的应用,以期为相关研究提供参考。     

CRISPR/Cas9技术在动物非编码RNA功能研究中的应用

CRISPR/Cas9系统是一种广泛存在于细菌和古菌中的免疫机制。近年来,已发展为一种快捷高效的基因编辑工具,用于研究编码或非编码RNA的功能。非编码RNA是一类不编码蛋白质的RNA,其可通过多种调控途径在动物的生长发育、疾病免疫等生理或病理过程中发挥重要的生物学功能。CRISPR/Cas9技术可以靶向核酸序列稳定敲除基因,得到敲除小鼠或细胞系,虽然其在非编码RNA功能研究中的使用干扰了邻近基因或宿主基因表达,但该技术的出现为非编码RNA功能机制的探索提供了不同的途径。本文通过简要概述CRISPR/Cas系统的发展和作用原理,并重点介绍CRISPR/Cas9技术在动物miRNA、lncRNA及circRNA功能研究中的应用,以期为相关研究提供参考。     

脂肪细胞中微RNA的研究进展

微RNA(miRNA)是一类长约22 nt的非编码小RNA分子,通过与靶基因mRNA特定位点结合,在转录后水平引起该mRNA的降解或抑制蛋白质合成。大量研究显示,脂肪细胞分化过程受miRNA的调节,在前体脂肪细胞分化为成熟的脂肪细胞过程中具有多种功能。深入了解miRNA在脂肪细胞分化过程中的作用有助于探索脂肪形成的分子机制,以及发现脂类代谢性疾病的潜在治疗靶点。     

姜秀云教授

<正>姜秀云,博士,教授,博士生导师。吉林省教育厅新世纪科学技术优秀人才,中国农业生物化学与分子生物学会理事,吉林省生物化学与分子生物学会理事,中国生物化学与分子生物学会会员,国家自然科学基金网评专家,《经济动物学报》编委。姜秀云教授长期从事病原微生物的分子免疫与诊断研究,主要围绕危害人和动物健康的结核病、副结核病及猪囊虫病等人兽共患病的诊断及疫苗研究工作。开展了牛分枝杆菌特异性抗原基因的克隆、表达及其在牛结核病皮内变态反应、ELISA及IFN-γ检测中的应用研究,牛结核病亚单位疫苗、DNA疫苗及重组腺病毒疫苗的研究;副结核分枝杆菌特异性抗原基因的克隆、表达及其在副结核病ELISA检测中的应用研究和DNA疫苗研究,以及鸟分枝杆菌感染牛巨噬细胞的全转录组及小分子非编码RNA的调控机制研究;制定了副结核诊断技术农业行业标准和猪囊尾蚴病诊断技术国家标准。     

MicroRNA在结核病诊断中的作用

MicroRNA(miRNA)是一类进行基因转录后调控的非编码小RNA,它们广泛存在于真核细胞之中,参与机体调节。结核病严重危害人类与其他生物健康,除潜伏期长、胞内寄生以外,还缺少有效的快速的早期诊断方法。尽管已经在结核病诊断的研究中预测并证实了多种miRNA,但miRNA在结核菌感染中的功能及其靶基因的相互作用机制尚不完全清晰。研究表明,结核病的发生、发展及转化过程与miRNA有着密不可分的联系。深入研究miRNA在结核病早期诊断中的应用,阐明结核菌感染过程中miRNA的生物学作用,充分挖掘其在诊断和治疗中的价值,将有助于人类防治结核病。     

牛分枝杆菌蛋白基因相互作用研究工具及其进展

目前有多种技术应用于结核分枝杆菌蛋白相互作用的研究：一是酵母双杂交技术,可以在生物体内验证2个蛋白的相互作用。二是构建分枝杆菌基因突变株,研究蛋白作用的机理,其基本策略为,基因敲除双链DNA的扩增;牛结核分枝杆菌/pJV53感受态细胞的制备;将基因敲除双链DNA片段转化至牛结核分枝杆菌细胞中;筛选、鉴定阳性菌落。三是通过GST pull-down试验检测已知蛋白和靶蛋白的相互作用。目前,研究牛分枝杆菌蛋白基因相互作用较多是RD1 区基因。研究表明,阐明分枝杆菌蛋白的作用机理有助于进一步研发高效的牛结核病诊断试剂和疫苗。     

不同培养基分离小反刍兽副结核分枝杆菌菌株的比较

由于免疫学方法的可靠性与准确性在诊断副结核病中难以达到令人满意的结果,因而常规诊断副结核病仍采用细菌分离的方法。选择什么样的培养基进行细菌分离至关重要。历来对副结核分枝杆菌的分离使用最广泛的培养基是改良的Herrold’s培养基,但要用于绵、山羊组织或粪便中副结核分枝杆     

分枝杆菌RD-1区编码蛋白致病机制的研究进展

分枝杆菌能够通过特异性的系统分泌功能蛋白,这些蛋白对致病性分枝杆菌的存活和毒力来说非常重要。RD-1区是卡介苗同致病性分枝杆菌相比缺失的区域,该区域编码的分枝杆菌蛋白与宿主细胞间的相互作用是近年来结核病领域研究的热点。RD-1区编码蛋白参与了分枝杆菌感染宿主细胞的过程,如瓦解细胞膜、协助分枝杆菌逃逸宿主杀伤,辅助毒力蛋白分泌等。本文对RD-1区编码蛋白的致病机制进行综述,以期为相关药物的研发提供参考。     

柞蚕核型多角体病毒内源性非编码小RNA成熟体MD5作用的宿主靶基因及功能预测

研究病毒内源性非编码小RNA(VmiRNA)的靶标基因,有助于阐释病毒和宿主的互作关系及制定对病毒的防控策略。利用Solexa高通量测序技术及生物信息学方法,从柞蚕核型多角体病毒(Ap NPV)基因组中筛选出VmiRNA成熟体MD5,在预测其作用的宿主靶基因基础上,通过GO数据库分析靶基因的功能。结果显示由Ap NPV的VmiRNA MD5调控的宿主靶基因涉及细胞组成、分子功能、生物学过程等生物学途径,主要参与细胞内的分子结合、酶催化和免疫反应,其中与柞蚕免疫相关的靶基因共有4个。实时荧光定量PCR检测柞蚕蛹经Ap NPV诱导处理后VmiRNA MD5在脂肪体内明显上调表达(与对照相比提高了8倍),而与宿主免疫相关的3个靶基因的表达水平明显下调。对VmiRNA MD5 5'端上游启动子序列结构的分析显示,其含有免疫相关转录因子GMCSF、p53等的结合位点。推测VmiRNA MD5可能参与调控宿主柞蚕免疫相关基因的表达。     

微小RNA病毒的研究进展

微小RNA (miRNA)是小分子RNA家族中的一员,内源性非编码基因构成的21～23 nt单链小RNA分子,在生物进化过程中保持了高度的保守性,通常由Dicer酶从具有发夹二级结构的RNA前体加工而来,miRNA虽然微小,但它在真核生物发育和基因表达中通过与靶mRNA形成完全或不完全互补配对从而扮演着重要角色。2004年,发现了编码和表达miRNA的第一个病毒——埃博拉病毒（epstein barr virus,EBV）,最近,miRNA又从肉瘤相关疱疹病毒(kaposi’s sarcoma associated herpesvirus,KSHV) 和人巨细胞病毒（human cytomegalovirus,HCMV）中克隆到,此外,SV40 miRNA被认为负调控T抗原(large T antigen, T Ag)表达,作者对病毒编码的miRNA及miRNA在最近研究中的预测、表达和功能作一综述。     

非编码RNA作用机制及其在动物育种中的应用

随着基因组学和生物信息学的快速发展与高通量测序技术的大量应用,越来越多的非编码RNA(nc RNA)及其调控机制被发现。一些研究表明nc RNA与动物育种工作紧密相关,对于提高畜禽产品产量与品质具有重大意义。根据nc RNA的组织特异性,研究人员对于家畜的组织、器官及不同发育期进行检测并筛选了差异表达的nc RNA进行研究,以了解其与畜禽生产性能之间的关系。本文就nc RNA的作用机制及其对于动物育种的重要意义进行综述。     

MicroRNA-155在结核分支杆菌与巨噬细胞互作中调控作用的研究进展

microRNAs是广泛存在于真核生物中的小分子非编码RNA,在转录后水平调节多种生物进程,包括细胞分化和发育、免疫反应、凋亡等。microRNA-155是一个多功能的microRNA,研究发现microRNA-155在结核分支杆菌与巨噬细胞互作中发挥着重要的调控作用,巨噬细胞是结核分支杆菌在体内的主要宿主细胞,结核分支杆菌与巨噬细胞互作的结果与结核病的发展密切相关。论文对结核分支杆菌与巨噬细胞互作中microRNA-155调控细胞自噬、细胞凋亡、细胞杀菌能力等作用的研究进展进行综述,以期为结核病的诊断和治疗提供新的思路。     

MicroRNA对皮肤毛囊发育调控的研究进展

miRNA是一类由19～25个核苷酸组成的内源性非编码单链小分子RNA,通过与靶基因mRNA3’端非编码区配对结合,降解靶mRNA或阻碍其翻译,进而调节靶基因的表达。文章综述了miRNA的生源说及功能、miRNA在皮肤毛囊中的表达检测以及miRNA对皮肤毛囊发育的调控。