盐胁迫条件下不同耐盐棉花miRNA差异表达研究

植物miRNAs在基因表达、生长发育和抵抗胁迫等方面有十分重要的作用。本试验以耐盐棉花品系山农91—11和盐敏感棉花品种鲁棉6号为试材,利用miRNA基因芯片杂交技术,分析盐胁迫条件下棉花幼苗miRNA的差异表达。结果表明：在盐胁迫条件下,共有27个miRNAs在山农91—11和鲁棉6号之间差异表达,其中山农91—11比鲁棉6号表达上调的miRNAs有11个,其中功能已知的10个分别属于miR156、miR164、miR167、miR397和miR399家族,表达下调的miRNAs有16个,其中功能已知的2个属于miR156、miR1l72家族。对这些miRNA家族作用的靶基因进行分析表明,这些miRNAs参与植物逆境条件下的信号传导,可能对棉花耐盐机制有重要作用。     

基于生物信息学方法的荞麦属microRNAs及其靶基因预测

MicroRNA是一类具有转录后基因调控功能的非编码小分子RNA。以传统的试验方法发现和鉴定新的miRNA是一项繁琐的工作。以生物信息学方法从数据库中筛选miRNAs及其靶基因能够极大地提高效率。植物中已报道了大量的miRNAs,但荞麦属的尚未见报道。通过荞麦ESTs和GSSs的严格筛选,共预测到13个荞麦属miRNAs(分属11个miRNA家族)。预测的miRNAs在不同的植物中表现出保守性,miRNA家族成员表现出多样性。共预测到17个潜在的靶基因,这些靶基因的功能包括代谢、生长发育、胁迫响应、信号转导等,表明miRNAs在植物生命活动中具有重要作用。miRNA家族系统进化分析表明,金荞麦的miRNAs进化与甜荞麦关系密切。以生物信息学方法从已知的数据库中预测并挖掘荞麦属新的miRNAs及其靶基因是可行的。     

小麦镉胁迫相关microRNA的差异表达

为探讨microRNAs(miRNAs)在小麦镉胁迫不同时间段的差异表达规律,初步鉴定参与小麦镉胁迫响应的miRNAs。以郑麦4号为材料,采用实时定量PCR技术研究小麦幼苗在不同时间镉胁迫(0h,6h,12h,24h,48h)后9个miRNAs的差异表达规律。结果表明:miRNA319和miRNA397在叶片和根中的表达呈不同程度的上调,而miRNA399和miRNA167在叶片和根中的表达呈不同程度的下调,暗示小麦幼苗中9个miRNAs参与了镉胁迫响应的调控。进一步对9个miRNAs作用的靶基因进行预测和分析发现,它们主要参与植物逆境条件下的信号传导、生长发育和胁迫应答等过程,可能在调控小麦对镉胁迫的反应中起着重要作用。     

西门塔尔牛肌内和皮下脂肪miRNA表达谱及miR-27b靶基因分析

【目的】通过分析西门塔尔牛肌内脂肪和皮下脂肪差异表达miRNA,及对重要的候选miRNA-27b进行靶基因预测及相关生物信息学分析,探索miRNA在动物肌内脂肪生长、发育过程中的作用及其调控机制。【方法】利用miRNA微阵列芯片技术对肌内脂肪和皮下脂肪miRNA表达谱进行检测和分析以筛选差异表达miRNA;qRT-PCR方法验证4个在肌内脂肪显著高表达的候选miRNAs;采用Targetscan生物信息学计算方法预测目标miR-27b（对肌内脂肪沉积可能起重要调节作用）的靶基因,并对靶基因进行GO注释描述、富集分析及KEGG富集。【结果】miRNA芯片分析发现肌内脂肪和皮下脂肪共有88个差异表达极显著miRNA（P＜0.01）。候选的4个在肌内脂肪高表达miRNAs（miR-140、miR-145、miR-143、miR-27b）的qRT-PCR检测结果与芯片分析结果具有很好的一致性。KEGG富集显示,目标miR-27b的预测靶基因在MAPK、Wnt、Hedgehog、TGF-beta、GnRH等信号通路中显著富集,其中在MAPK信号通路中富集度最高。【结论】牛肌内脂肪和皮下脂肪组织中确实存在一些差异表达的miRNAs,某些重要的在差异高表达miRNA（如miR-27b）可能以独特的通路（如MAPK信号）来调节牛肌内脂肪的形成过程。     

甘薯病毒病原相关的microRNA的挖掘及分析

【目的】甘薯的病毒种类比较多,不同的病毒感染会引起相应的症状变化,田间自然发病的甘薯表型不一,这可能与病毒感染类型有关。论文旨在鉴定和研究甘薯中与不同甘薯病毒感染相关的microRNA（miRNA）。【方法】采用Illumina公司高通量测序技术,对来自福建泉州地区同一品种（龙薯9号）、具有不同症状的叶片样本（畸形黄化、疱疹、褪绿矮化和曲叶,样本编号分别为Fj01、Fj02、Fj03和1H）进行高通量测序,利用生物信息学手段挖掘和分析差异表达miRNA,并对差异miRNA和病毒表达进行PCR验证,鉴定基因和病毒在样本中表达情况,分析测序数据的可靠性,利用生物信息学分析进行miRNA靶基因预测和功能分析,探究差异miRNA与病毒种类的相关性。【结果】通过与病毒数据库的比对,发现Fj01、Fj02、Fj03样本（除1H外）均感染了甘薯常见病毒,如甘薯褪绿矮化病毒（Sweet potato chlorotic stunt virus,SPCSV）、甘薯病毒2号（Sweet potato virus 2,SPV2）、甘薯羽状斑驳病毒（Sweet potato feathery mottle virus,SPFMV）、甘薯G病毒（Sweet potato virus G,SPVG）、甘薯C病毒（Sweet potato virus C,SPVC）等,但Fj01、Fj02和Fj03这3个样本的症状并不一致,样本之间只在甘薯不常见的病毒种类中有差异,通过PCR验证了SPFMV和SPVC病毒在样本中的表达情况与测序数据基本一致。在4个样本中共鉴定出679个已知的miRNA和1 004个新的miRNA,通过配对比较分析,其中288个已知的miRNA和433个新的miRNA在4个样本之间有差异性表达,并且这些miRNAs,如miR-156、miR-157、miR-166等家族的成员在4个样本中表达模式各异。同时,采用实时荧光定量PCR验证几个差异miRNAs（如miR-156、novel-miR-40和miR-319m）在各个样本间的表达情况与测序结果基本一致,另外,与脱毒苗样本进行比较,检测到3个miRNA（miR-160a、miR-2096和miR-5387b）在4个症状样本中具有不同程度的上调表达,证明miRNA的表达与植株的表型有关。通过对miRNA靶基因的预测与分析,发现这些差异miRNA的靶基因多数为转录调控因子,编码蛋白多含有ZFP、WD、Myb、SPL等功能区域,这些因子多参与调控植物的基因、代谢通路和抗原识别等来调控植物生长发育、形态建成和抗逆性,表明这些miRNA靶基因的功能多样性。【结论】不同病毒感染确实能够引起miRNA差异表达,并且这些miRNA通过其靶基因参与调控植物的生长发育、抗胁迫性和防御。     

植物低温胁迫响应miRNAs在植物抗寒研究中的应用前景

对植物低温胁迫调控机制、miRNAs的生物合成及作用方式,及其在低温调控网络中的相关作用进行了综述,并运用生物信息学对植物miRNAs在低温胁迫下参与的调控以及3类低温胁迫相应miRNAs进行了分析。结果表明:第一类miRNAs中,miR156家族、miR169家族、miR172家族和miR396家族成熟序列碱基保守性相对较高;第二类miRNAs中,整体miRNAs家族碱基保守性都较高;第三类miRNAs中,miR397家族和miR408家族成熟序列碱基保守性相对较低。以期利用miRNAs成熟序列保守性特征,从miRNA角度分析植物的耐寒机制,为进一步开展植物抗寒机理研究提供新思路。     

马铃薯microRNA及其靶基因的预测与功能分析

根据miRNA序列在植物中的高度保守性,通过拟南芥、水稻、玉米等植物中已知的miRNA序列与马铃薯的表达序列标签(EST)、基因组测序序列(GSS)以及核酸数据库中的序列进行比对,最后通过在线比对软件blastx去掉编码序列,共发现32条新的miRNAs,并且这32条前体均可折叠形成miRNA家族的标准二级结构;利用新发现的马铃薯miRNAs通过在线软件miRU和miRU2与编码蛋白的数据库比对,预测到了100个靶基因,分别编码与马铃薯生长发育、新陈代谢、信号转导、转录调节、胁迫反应等相关的蛋白.     

植物microRNA研究进展

MicroRNAs(miRNAs)是一类内源非编码小RNA(sRNAs)。在植物中,由初级转录本(pri-miRNA)通过Dicer-like酶(DCL)加工,形成的长度约21~24ntRNAs。miRNA组装的沉默复合体(RISC),对互补mRNA(靶基因)可进行剪切、调控植物生长发育和胁迫应答等过程。文章对miRNAs的生物合成、鉴定和验证、作用机理和功能及在技术应用等方面进行综述。     

燕麦microRNAs及其靶基因的生物信息学预测

microRNAs(miRNAs)是一类长度约22 nt的内源性非编码单链小分子RNA,通过与靶基因互补位点配对结合,在转录后水平负性调控靶基因的表达。根据miRNA在植物中的高度保守性及其前体二级结构特征,用同源预测方法将大麦、小麦、二穗短柄草等已知的植物miRNAs与燕麦表达序列标签(EST)和基因组概览序列(GSS)数据库中的非编码序列比对,采用一系列的标准进行筛选,最后预测得到46个燕麦miRNAs前体,通过在线psRNATarget检索共预测到61个靶基因。结果表明,通过生物信息学方法大大提高了发现miRNAs及其靶基因的效率,补充了燕麦miRNA数据库的不足。     

草莓microRNA的RT-PCR鉴定

 【目的】microRNAs（miRNAs）在植物的生长发育过程中起着重要作用,本研究旨在建立一种快速准确地鉴定草莓中保守miRNA的方法。【方法】以草莓叶片为试材,在利用改进的CTAB法成功富集小于150 bp的小分子RNA的基础之上,采用3′端加接头、5′端和3′端两端加接头、利用茎环等3种RT-PCR策略来检测鉴定草莓中保守miRNA,同时比较总核酸、总RNA和小分子RNA等不同种类的模板对利用茎环RT-PCR检测miRNA的影响。【结果】对于植物中20种miRNAs,通过3′端加接头方式鉴定出7种;通过两端加接头方式鉴定出1种;而利用茎环的方式鉴定出15种。分别以3种核酸为模板的茎环RT-PCR的扩增效果没有差异。【结论】总核酸的提取是最快速最简单的,因此,以总核酸为模板,利用茎环RT-PCR是鉴定植物中miRNA的最简便快速而有效的方法,这种方法的可行性已在苹果、葡萄等植物上得到验证。     

柑橘中冷胁迫相关的miRNA的RT-PCR鉴定

通过利用miRNA数据库和miRNA靶基因预测软件等生物信息学方法,筛选出靶基因与冷胁迫相关的miRNAs.在预测的柑橘冷胁迫相关miRNA中挑选5个miRNA进行表达量分析.提取不同冷处理时间的柑橘叶片总RNA,反转录成cDNA,用半定量RT-PCR的方法对5个miRNA的表达量分析.利用不同的RT-PCR技术,分别检测miRNA前体和其成熟体的拷贝数,发现在4℃冷处理不同时间后,多个miRNAs的表达量发生变化.研究和分析了柑橘中冷胁迫相关miRNAs的冷反应表达模式,为进一步明确这些miRNAs表达的调控机制以及柑橘中miRNAs在冷胁迫适应中的作用提供了依据.     

番茄microRNA调控生长发育及逆境响应的研究进展

【目的】 回顾与总结番茄MicroRNA(miRNA)调控其生长发育及逆境响应的研究现状及进展,为番茄育种的应用提供理论和科学依据。【方法】 查阅国内外相关文献,汇总并对比分析文献数据。【结果】 miRNA是一类广泛存在于植物体内,位于基因组非编码区长约21～25个核苷酸的内源性非编码小分子RNA。其通过定向降解靶基因mRNA和抑制其翻译,对靶基因表达在转录后水平起调控作用。高通量测序的出现有助于植物miRNAs的数量呈指数增长,使得miRNAs相关数据库种类及数据量日渐丰富。番茄诸多生物学过程都受到miRNA的调控,包括植株形态、器官发育、生长发育以及响应干旱、盐、温度和生物胁迫等方面。【结论】 miRNAs在番茄生长发育和胁迫应答等方面起重要作用,围绕miRNAs及其靶基因对番茄的调控机制,定向改变番茄果实品质及生长周期。     

人类Ago2蛋白与肿瘤的关系研究

Argonaute2 （Ago2）蛋白是RNA诱导沉默复合体（RNA-induced silencing complex、RISC）的核心元件,不仅在miRNA/siRNA通路中促使靶mRNA降解或抑制其蛋白质翻译,调节miRNAs生物合成和成熟,对生物生长发育、干细胞分化和肿瘤形成等有密切关系.     

microRNA与植物花发育调控的研究进展

microRNAs(miRNAs)是约21nt的非编码RNA,主要在转录后水平调节基因的活性。miRNAs通过与靶基因的互补位点结合从而降解靶基因mRNA或抑制其翻译。miRNAs 参与调控植物生长发育的多个方面,包括生长、开花、代谢、激素应答、生物与非生物胁迫。综述了miRNAs在植物花发育中的研究进展,以期为更好地了解miRNA在此过程中的作用机制,并应用于改良植物的农艺性状及培育优良品种奠定基础。     

激素处理后绵羔羊和成年母羊卵巢颗粒细胞miRNA特征分析

【目的】通过small RNA高通量测序技术,筛选绵羔羊和成年母羊差异表达miRNA,进一步挖掘和鉴定与卵泡发育相关的相关基因,揭示其性状差异的信号通路及分子调控网络。【方法】以绵羔羊和成年母羊颗粒细胞为研究对象,应用高通量测序技术进行small RNA文库构建,获得miRNA表达谱,鉴定差异表达miRNA,进而对这些差异表达miRNA及其靶基因进行功能注释、聚类分析及通路富集等。【结果】从2个样本miRNA库鉴定出238个已知miRNAs和79个新miRNAs。共获得9个差异miRNA,与成年羊相比,羔羊有4个miRNA上调,5个下调。其中,oar-miR-106a上调倍数最大(1. 85),oar-miR-10a下调最为显著(-2. 20)。对差异miRNAs进行GO富集和KEGG通路富集分析表明,新陈代谢途径富集的基因最多。利用qRT-PCR对5个随机挑选的miRNA进行验证,结果与测序数据一致,说明测序结果可靠。【结论】miRNAs可能在激素处理后对绵羊生殖生理中起着重要的作用,包括卵泡和卵母细胞的发育,颗粒细胞的增殖等。     

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。     

藏黄牛与宣汉黄牛心脏miRNA表达谱比较

【目的】miRNA作为一类非编码RNA,广泛参与机体多种生命活动,研究旨在挖掘miRNA在藏黄牛和宣汉黄牛心脏组织中的差异miRNA,为进一步研究藏黄牛低氧适应的分子机制提供基础数据。【方法】随机选取健康的藏黄牛和宣汉黄牛各3头,迅速采集其心脏组织,使用Trizol法提取RNA,琼脂糖凝胶电泳切胶选取18—30nt的片段,连接3'端和5'端,反转录后进行扩增,凝胶电泳切胶纯化后建立藏黄牛和黄牛各3个文库,利用Illumina HiSeq4000测序平台进行高通量测序;将测序得到的序列进行过滤,比对GenBank和Rfam数据库,筛选出藏黄牛和宣汉黄牛的差异miRNA,进行功能注释及信号通路富集分析;随机选择8个miRNAs,利用实时荧光定量PCR检测其在心脏组织的表达量,以验证测序数据的准确性。【结果】藏黄牛和宣汉黄牛心脏组织的高质量读值的序列分别为17 463 446条和13 662 812条,干净读值为16 552 296条和12 055 304条,且在藏黄牛和宣汉黄牛中高质量核酸序列长度富集最多的均是21nt,分别为37.5%和32.1%;且共筛选出219个差异miRNAs,其中48个显著上调,171个显著下调;GO功能注释得到差异miRNA靶基因分子功能中显著富集的条目有22条,如,GO:0005488（结合）、GO:0005515（蛋白质结合）和GO:0043167（离子结合）;细胞组分中显著富集的条目有20条,如,GO:0005623（细胞）、GO:0044464（细胞组分）和GO:0005622（细胞内）;生物过程中显著富集的条目有13条,如,GO:0035556（细胞内信号转导）、GO:0032774（RNA生物合成过程）和GO:0006351（转录,DNA模板化）,KEGG信号通路分析得到差异表达miRNAs靶基因显著富集到胰岛素信号通路（139个靶基因）、mTOR信号通路（38个靶基因）和HIF-1 信号通路（92个靶基因）等232个信号通路中,其中有12个靶基因共同作用于这3个信号通路,说明miRNAs可能通过这3个信号通路,共同参与藏黄牛低氧适应性的调控;随机选取8个miRNAs进行荧光定量验证,其表达趋势与测序结果表达趋势基本一致,表明高通量测序数据可信度较高。【结论】得到了miRNA在藏黄牛与宣汉黄牛心脏组织中的表达谱,为揭示藏黄牛低氧适应性的调控机制研究奠定了基础。     

MicroRNAs与前列腺癌的研究进展

MicroRNAs(miRNAs)是一种内源性非编码的、大小为22nt的单链小分子RNA,通常在转录后水平调控基因表达。miRNAs可以作为一种理想的生物标志物,对肿瘤的诊断、治疗及预后进行评估。单个的miRNA可以作为肿瘤抑制因子或致癌因子,通过监测循环或组织中的miRNAs可以对肿瘤的复发和预后进行预测,一些miRNA甚至存在治疗潜能。     

miRNA序列分析耐盐型和敏感型黄麻基因型在盐胁迫下的应答机制（英文）

盐胁迫是农作物生长的主要环境胁迫源之一,其中MicroRNAs(miRNAs)的表达在植物对盐胁迫响应中起决定性作用。该研究对盐耐受型(TC)和盐敏感型(NY)黄麻在高盐胁迫下miRNAs的表达进行比较分析。从8个sRNA文库中鉴定出了374个预期的miRNAs,并预测了87个潜在的候选miRNAs。在盐胁迫和对照之间,包括45个特异的miRNAs在内的181个miRNAs有差异表达,且TC中差异表达的miRNAs较NY多。在NY的叶片和根中分别发现58和27个miRNAs差异表达,而在TC的叶片和根中分别发现45和113个miRNAs的差异表达。在两种基因型组织中发现存在两个共同的差异表达miRNA。仅在TC中,发现10个共通的miRNAs在叶片和根组织中有差异表达,包括6个上调、3个下调和1个上调和下调的miRNA。该研究将有助于提高大家对黄麻非生物胁迫耐性的认识,并有助于提高黄麻在高盐碱地的产量。     

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。