新奇的调控分子——microRNA

microRNA(miRNA)是一类内源性表达的在转录后基因调控中发挥重要作用的小分子非编码RNA。在动植物细胞中,miRNA通过翻译抑制和靶mRNA去稳定性来调控靶基因,从而调控生长、发育、分化、死亡等生物过程。综述了miRNA的发现、形成、特点及调控机制。     

水稻微小RNA研究进展

概括了几年来国内外对水稻微小RNA（microRNA）的研究进展,在水稻中至今已经发现了400多种miRNA,大部分miRNA是通过生物信息学预测发现的,只有少数几种miRNA得到了实验验证。经研究表明,水稻miRNA和其他植物miRNA一样,对调控水稻开花、分蘖、抗逆以及结实率等植物生长发育有着至关重要的作用。     

水稻微小RNA研究进展

概括了几年来国内外对水稻微小RNA(microRNA)的研究进展,在水稻中至今已经发现了400多种miRNA,大部分miRNA是通过生物信息学预测发现的,只有少数几种miRNA得到了实验验证。经研究表明,水稻miRNA和其他植物miRNA一样,对调控水稻开花、分蘖、抗逆以及结实率等植物生长发育有着至关重要的作用。     

雌雄鸡胚性腺microRNA表达检测及靶基因预测分析

动物胚胎发育时期伴随着复杂的基因表达和调控过程,特别是microRNA的基因转录后调控。实验应用二代测序技术测定了发育至6.5d雌雄鸡胚性腺中miRNA表达情况,并对差异表达miRNA进行了靶基因分析。检测分析结果显示,在雄性样品中发现375种miRNA,雌性样品中发现372种miRNA。针对30种在两性性腺中显著差异表达的miRNA,实验采用3个软件(Targetscan 6.0,MirTarget2与miRanda)进行靶基因预测分析,共预测出12 477个靶基因,这些基因显著富集在205个GO分类和11条信号通路中。实验为鸟类性别分化调控机制研究和miRNA靶基因分析提供了基本实验数据和方法学参考。     

2020-06ml 目录

目的异形叶性是植物为适应环境在同一植株上产生多种形态成熟叶片的现象。胡杨是典型的木本异形叶植物,前人研究发现,胡杨异形叶片间展现出不同的生理特性及环境适应性。本研究拟通过对胡杨异形叶差异表达miRNA及其靶基因功能的分析,揭示胡杨叶片形态及其生理变化的分子调控机制。方法以成年胡杨披针形叶和锯齿卵圆形叶为实验材料,通过高通量测序对其miRNA的表达模式及差异表达miRNA的靶基因功能进行比较研究。结果共获得6个高质量的sRNA文库,各文库有效序列占原始序列的56% ~ 81%。通过比对,共鉴定517个已知miRNA和127个新预测miRNA,主要长度分布区间为20 ~ 22 nt,其中的389个miRNA匹配至54个已知的miRNA家族。两种形态叶片共同检出的miRNA有369个,与披针形叶片相比,锯齿卵圆形叶中7个miRNA上调表达,15个下调表达。通过靶基因预测及功能分析,发现差异表达miRNA参与调控胡杨异形叶的抗逆相关途径,如对盐胁迫的响应,磷酸肌醇代谢,角质、软木脂和蜡的生物合成,碱基切除修复和RNA降解等代谢途径。利用实时荧光定量PCR验证了5个差异表达miRNA的表达趋势与高通量测序结果一致,通过PCR检测发现差异表达miRNA与其靶基因存在一定的负调控关系。结论胡杨异形叶中miRNA表达模式存在差异。其中,调控植物生长发育的保守的miR167、miR166及调控植物抗逆性的miR172在锯齿卵圆形叶中表达量上调,参与植物逆境响应的保守的miR169、miR396在锯齿卵圆形叶中下调表达,推测差异表达miRNA引起了异形叶间形态的差异,同时使锯齿卵圆形叶对不利环境具有较强的耐受性。这与我们前期有关胡杨异形叶形态与生理特性的研究结果相一致。      

大白公猪精浆外泌体miRNA表征鉴定及功能分析

【目的】精浆外泌体(Seminal plasma exosome,spEX)在精子成熟、凋亡、受精中起着至关重要的作用。本文旨在探究种公猪spEX miRNA表达及miRNA在精子成熟及功能维持过程中的潜在调控作用。【方法】提取大白公猪spEX并进行电镜分析、粒径分析、标志性蛋白表达分析和miRNA高通量测序。【结果】成功分离出spEX，利用miRNA测序共鉴定出329个spEX miRNA。对高表达miRNA进行靶基因预测和功能富集分析，结果表明spEX miRNA在射精、P53信号通路、前列腺癌、细胞对DNA损伤刺激的反应、负调控凋亡过程、顶体膜结合、受精等通路中均发挥了潜在调控作用。【结论】本研究为spEX miRNA在调控精子活力和精子受精作用方面提供基础数据，并为精液保存调控机制的研究提供参考。     

植物miRNA的生物学特性及在环境胁迫中的作用

MicroRNA(miRNA)是一类在生物体内普遍存在的非编码、长度约为21 nt的小RNA分子,一般由内源基因编码,RNA聚合酶Ⅱ转录后,经过Dicer-Like酶等一系列的蛋白复合物将pre-miRNA(precursor miRNA)剪切成成熟miRNA,在转录及转录后水平介导靶mRNA转录沉默、降解或翻译抑制来调控基因的表达,是真核细胞基因表达的重要调控因子。第一个miRNA是在秀丽隐杆线虫(C.elegans)中发现的lin-4,与lin-14 mRNA 3′UTR的碱基序列部分互补,降解lin-14,从而抑制lin-14的表达。lin-4对靶基因lin-14的调控与线虫的生长发育密切相关。而第一个发现的植物miRNA是拟南芥mi R171,它靶向剪切编码基因Scarecrow-Like(SCL)家族的mRNA,调控其基因的表达,进而影响植物的生长发育。植物部分miRNA,如mi R156—mi R408在各植物物种中相对保守,而mi R408以后的miRNA具有物种特异性。植物在生长过程中会遭遇诸多不可预知(如同盐碱、干旱、重金属以及害虫和病原菌的侵扰等)的环境胁迫。固着生长的特性使得植物不能像动物那样通过移动来避免不利环境的影响,因此,需要自身特殊机制来应对这些环境胁迫。植物在长期逆境中已进化出极为精细复杂的生理和分子机制。miRNA与它作用的靶基因是响应环境胁迫的主要调控因子。miRNA参与了植物的生长发育、信号转导、蛋白质降解、营养胁迫、抗病原菌的入侵以及适应高盐和干旱等逆境胁迫过程,对于调节内源抗性基因表达具有一定意义。目前通过高通量测序、实时定量PCR检测和转基因等技术已经发现了很多与环境胁迫相关的miRNA,它们在逆境胁迫下的表达呈现显著差异性;miRNA的过表达植株经逆境胁迫处理可能表现出一定的抗逆或敏感性。同一家族的miRNA不同成员在响应环境胁迫时具有物种特异性。新疆地区是典型的大陆性干旱气候,降水量少,盐碱荒漠化地区多。在这样严酷的环境中顽强生存着许多盐生旱生类植物,这些植物的miRNA如何在逆境中发挥调控作用,依然需要更深入的探索。本文主要综述了现阶段植物miRNA生物合成、与靶基因作用方式、生物功能以及不同环境胁迫下对miRNA和作用的靶基因影响等方面的研究进展,以便更好地利用miRNA依据的生物技术开展研究和应用转化。     

1月龄五指山猪与长白猪骨骼肌miRNA转录组比较

为研究microRNA(miRNA)在五指山猪和长白猪肌肉生长发育中的差异和探究差异miRNA对骨骼肌发育转录后调控的影响,以1月龄的五指山猪和长白猪背最长肌为材料,通过转录组测序和生物信息学分析筛选与骨骼肌发育相关的差异miRNA。结果显示,从2个文库中共鉴定获得318种己知的猪miRNA,五指山猪和长白猪分别鉴定出312个和306个已知miRNA,同时分别发现了83个和88个新的miRNA。获得17个差异显著的miRNA,其中16个miRNA表达上调,1个miRNA表达下调。靶基因预测和生物学功能预测发现17个差异miRNA,共预测到535个靶基因,靶向作用于mTOR信号通路和肌动蛋白细胞骨架调控的ssc-miR-486,ssc-miR-204,ssc-miR-338和ssc-miR-885-3p 4个miRNA可能参与骨骼肌生长发育过程。     

基于GSS序列的猴面花miRNA生物信息学研究

应用miRtour在线分析工具对猴面花GSS序列进行分析,预测猴面花的miRNA序列,应用psrobot预测miRNA的靶基因。结果发现50条不同的猴面花miRNA成熟序列,尿嘧啶在miRNA 5′端第1碱基出现频率最高,有64条编码序列受到猴面花miRNA的调控。靶基因中有15个编码转录因子,有21个编码酶。     

冷应激与动物miRNA相关性的研究

低温是寒区最主要的非生物性应激原之一,由此导致的冷应激严重影响畜禽生长和生产,给寒区畜牧业造成巨大经济损失。miRNA是一类新型的小分子非编码RNA,广泛参与包括冷应激反应在内的多种生理生化过程的调控。近年来有许多关于在低温条件下发现生物体内存在大量差异表达miRNA的研究报道,这些差异表达的miRNA也被称之为冷应激miRNA(CryomiRs)。冷应激miRNA在冬眠、冷冻、低温和低体温动物的多种组织中被大量发现,因此这些miRNA在帮助动物应对低温引起的冷应激方面可能发挥重要作用。新兴的研究表明,应激可以改变miRNA的生物合成,miRNA靶基因的表达以及miRNA-蛋白复合物的活性。冷应激miRNA的发现和功能探究将为冷应激状态的评价及冷应激发生机制的研究提供新的思路。     

植物microRNAs在干旱胁迫响应中的研究进展

干旱是常见且反复出现的气候特征,严重影响农作物生产.microRNAs(miRNAs)是一类长度为18～24 nt的小分子非编码RNA,转录后的miRNAs可调节基因表达,参与植物生长发育过程.从miRNAs 的发现、合成及作用机制,干旱胁迫响应miRNAs 的种类及其靶基因、miRNAs介导干旱胁迫的响应机制等方面进...     

小果野蕉microRNAs及其靶基因的生物信息学预测

通过基于表达序列标签（EST）、基因组勘测序列（GSS）和高通量测序基因组序列（HTGS）的同源序列比对搜索,以及一系列的标准筛选,最终预测到属于8个家族的10条小果野蕉miRNAs。在线软件psRNATarget预测到24对miRNAs与靶基因的互作,这些靶基因主要参与小果野蕉的新陈代谢、生长发育以及胁迫响应等过程。     

微小RNA在动物上的功能研究进展

微小RNA(miRNA)是一种长约22 nt的非编码RNA,通过与mRNA碱基互补配对来靶基因进行转录后调控。在众多多细胞生物中已经鉴别出数百种miRNAs,而且大多数在进化上高度保守。虽然绝大多数miRNAs的生物学功能还不清楚,但是预测结果显示miRNAs对人类30%的基因具有表达调控作用。随着研究的深入,不断知道miRNAs的功能及其作用机制。本文就microRNAs在动物上的作用机制及其功能的研究进展作一综述。     

微小RNA在动物上的功能研究进展*

 微小RNA（miRNA）是一种长约22 nt的非编码RNA,通过与mRNA碱基互补配对来靶基因进行转录后调控。在众多多细胞生物中已经鉴别出数百种miRNAs,而且大多数在进化上高度保守。虽然绝大多数miRNAs的生物学功能还不清楚,但是预测结果显示miRNAs对人类30%的基因具有表达调控作用。随着研究的深入,不断知道miRNAs的功能及其作用机制。本文就microRNAs在动物上的作用机制及其功能的研究进展作一综述。     

杨树miRNA的靶基因预测及低氮胁迫表达分析

目的鉴定杨树受低氮胁迫后miRNA的靶基因,分析靶基因在氮胁迫后的差异表达并探讨其功能,为揭示杨树低氮胁迫下miRNA的调控功能提供参考,并为树木低氮营养高效利用育种提供重要的候选基因。方法根据miRNA的保守性及与靶基因的严谨互补配对关系,以杨树miRNA为探针利用靶基因预测软件psRNATarget,通过与毛白杨转录组的基因序列进行比对鉴定靶基因,进一步开展毛白杨受低氮胁迫后靶基因的差异表达分析及功能注释。结果获得了131个miRNA家族的242个miRNA成员对应的3 024个靶基因,分别参与了植物激素信号转导、次生代谢产物的生物合成、氨基酸合成代谢、碳代谢和RNA运输等通路。57个靶基因在低氮胁迫处理后发生显著变化,其中受到诱导（29个）和抑制（28个）的基因数目相当。14个低氮胁迫响应的miRNA,其对应的11个靶基因也发生了显著的差异表达变化,其中miRNA和靶基因表达量发生相反变化的有8个miRNA。本研究发现参与植物激素信号转导的靶基因（2个）及参与代谢途径的靶基因（6个）发生了差异表达。miR162的靶基因编码ABC转运蛋白,miR393运用于靶基因KAT2调节Na+和K+动态平衡,miR399的靶基因PIF3编码光敏色素互作因子PIFs蛋白,这些miRNA及靶基因可能在杨树响应低氮胁迫中发挥重要作用。结论本文鉴定到了毛白杨中一批低氮胁迫响应miRNA的靶基因,可调控杨树对氮逆境胁迫信号的反应。这些miRNA及靶基因为进一步揭示miRNA及靶基因在低氮胁迫下的调控功能提供了研究线索,为树木氮营养的高效利用改良提供了重要候选基因。      

人工miRNA技术及其在植物中的应用研究进展

miRNA是生物细胞中的一种基因表达负调控因子。人工miRNA是利用天然miRNA生成和作用原理设计的,以一个或多个特定基因为靶标的小RNAs分子,它能够高效、特异地抑制基因的表达。目前人工miRNA技术在调控基因表达、抗病毒领域得到广泛应用。文章综述了天然miRNA的作用原理,amiRNA的优化设计,基因构建及应用技术的最新进展。