Identification of a novel miRNA from the ovine ovary by a combinatorial approach of bioinformatics and experiments

MicroRNAs (miRNAs) are a class of short endogenous, single-stranded, non-coding small RNA molecules, about 19–25 nucleotides in length that regulate gene expression at the translation level and influence many physiological process, such apoptosis, metabolism, signal transduction, and occurrence and development of diseases. In this study, we constructed a library from the ovine luteal phase ovary by using next-generation sequencing technology (Solexa high-throughput sequencing technique) and identified 267 novel miRNAs by bioinformatics. One of the novel miRNAs (ovis_aries_ovary-m0033_3p), which expressed in the sheep ovary and testis, was confirmed by real time PCR and northern blot. Ovis_aries_ovary-m0033_3p was 21 nucleotides in length and located on chromosome 12, and it had 100% similarity to hsa-miR-214-3p, mmu-miR-214-3p, dre-miR-214and ssc-miR-214. Meanwhile, the pre-miRNA was 82 nucleotides in length and had a standard hairpin stem-loop structure. From the consistency of the sequence and structure, we speculated that ovis_aries_ovary-m0033_3p had a function similar to hsa-miR-214-3p, which is involved in the fine regulation of cell survival, embryonic development, breeding activities and resistance to ovarian cancer, so we defined it as oar-miR-214-3p. These experimental results will enrich the miRNA database for ovis aries and provide the basis for researching the regulation mechanism of miRNA in relation to breeding activities of seasonal breeding animals.     

落叶松体胚发育中12个针叶树特异microRNAs表达分析

以落叶松体细胞胚胎发育8个阶段的材料构建小RNA文库,进行了Solexa测序、miRNA鉴定、靶基因预测、qRT-PCR定量分析等研究。结果表明:发现的87个miRNAs中,29个为针叶树特异的,来自12个家族,分别为miR946、miR947、miR950、miR951、miR1311、miR1312、miR1313、miR1314、miR1316、miR3701、miR3702和miR3704,其中25个长度为22nt,且在小RNA文库中的最低拷贝数为18(miR1311),最高拷贝数为33 009(miR950)。发现12个miRNA家族的34个靶基因可能参与生长发育、抗病、AGO反馈调节等多方面遗传调控;qRT-PCR分析表明:72%miRNAs表达次高峰在后期单胚或早期子叶胚,在中期子叶胚最低,最高峰在后期子叶胚,分别与子叶形成、胚胎后熟、胚胎休眠的生理活动相吻合,而miRNA前体的表达模式不同于miRNA,前体变化幅度小于成熟体。     

拟南芥中热胁迫相关microRNA的差异表达

对改良CTAB法、改良热酚法和Trizol法3种方法在提取拟南芥叶片的总RNA中的效果进行了比较,并利用半定量RT-PCR技术检测热胁迫相关microRNA(miRNA)的表达情况。结果表明:Trizol法提取能得到高质量的拟南芥叶片总RNA,效果优于改良CTAB法、改良热酚法;筛选的4个拟南芥miRNA的表达受到热胁迫的诱导,在38℃不同时间处理下各个miRNA的表达情况都有差异,随着处理时间的延长,其表达量均出现明显提高的情况。     

MicroRNA转录后调控欧美杨R2R3-MYBs抗锈菌表达

[目的]强致病锈菌亲和型树种欧美杨适合做寄主感病分子机理研究。研究表明转录因子及其调控miRNA在杨树抗/感病过程中起重要的信号传导和调控作用,决定杨树与锈菌的亲和性。为深入研究杨树感病性,对欧美杨R2R3-MYB转录因子及其调控miRNA进行研究。[方法]构建锈菌侵染和未侵染miRNA组、降解组文库和基因表达谱文库,进行高通量测序。对基因表达谱结果进行生物信息学分析鉴定R2R3-MYBs,根据miRNA组和降解组数据确定R2R3-MYBs调控miRNA。应用定量PCR技术鉴定候选R2R3-MYBs和其调控miRNA的表达量。[结果]共鉴定到230个欧美杨R2R3-MYBs,其中55个R2R3-MYBs在锈菌侵染和未侵染叶片间表达量差异显著,其余表达量变化不显著。基于降解组,共鉴定到由22个miRNA调控18个R2R3-MYBs的86个转录后调控关系。定量PCR结果表明PC-3p-2521022_1与Pnd MYB173存在转录后负调控关系。预测的R2R3-MYB靶基因涉及水杨酸、茉莉酸、乙烯和脱落酸等多个植物激素抗性路径。[结论]E4强致病锈菌侵染导致亲和型树种欧美杨23.9%的R2R3-MYBs表达量发生变化,锈菌侵染不但可以影响R2R3-MYBs的表达量,还可以启动或关闭R2R3-MYBs的表达。欧美杨在E4强致病锈菌胁迫条件下,R2R3-MYBs转录后主要受miR159和miR858家族的miRNA调控。     

亚砷酸盐胁迫下水稻microRNA的应答功能及调控通路分析

为明确砷胁迫下microRNA的应答功能及调控通路,本研究利用miRNA芯片检测水稻幼苗在亚砷酸盐胁迫后miRNA的表达差异。结果发现11个miRNA表达显著下调,7个显著上调,并采用RT-PCR验证了9个miRNA的差异表达。差异miRNA靶基因多编码转录因子以及重金属响应网络中的蛋白。基因本体(GO)和KEGG通路富集表明,砷胁迫下miRNA主要介导调控激素信号转导、硫代谢、氨基酸代谢和抗氧化防御。利用PLACE数据库发现miRNA上游启动子区密集分布多种金属应答元件。本研究有助于阐明水稻中砷转运和积累的分子机制,为水稻抗逆育种提供理论参考。     

杨树10种miRNA的低氮胁迫差异表达及靶基因的鉴定与分析

microRNA (miRNA)是一类重要的非编码小分子RNA,在植物应对逆境胁迫的响应中起着重要调控作用。为了探讨miRNA在杨树受低氮营养胁迫不同时间段的差异表达模式以初步鉴定参与低氮胁迫响应的miRNA,本研究以重要乡土树种毛白杨为材料,进行不同时间段的低氮胁迫处理,分别提取长度在200 nt以下的小片段RNA,利用实时定量PCR技术研究毛白杨在低氮胁迫后10种miRNA的差异表达模式。结果显示,miRNA的表达在低氮胁迫下有显著变化,部分miRNA的表达呈现动态反应。在低氮胁迫下,miRNA的表达呈现四种模式,大部分miRNA的表达在处理1 d后受到显著抑制。借助生物信息学手段,进一步鉴定到10个miRNA的靶基因,功能注释表明靶基因共分为6大类,降解组实验进一步验证了miR159a对靶基因的切割。该研究初步表明,miRNA在杨树对低氮营养的胁迫响应中可能发挥着重要调控作用。     

动物病毒microRNA的研究进展

MicroRNAs(miRNAs)是一种含有约22～25个核苷酸的非编码单链RNA分子,广泛存在于人类及其他各种生物中。它通过与靶mRNA特异性的碱基互补配对,引起靶mRNA降解或者抑制其翻译,从而调节基因的转录后表达水平。病毒microRNA是新发现的一类miRNA,综述了近年来病毒microRNA的产生、作用机制、生物学功能及其在动物上的研究进展。     

血清微小RNA在中药肝毒性临床前评价中的应用研究

通过对19种具有潜在肝脏毒性的中草药进行临床前安全性评价,在观测体重、摄食量、血清生化指标、脏器系数与肝脏组织病理学改变的同时,探讨血清微小RNA(miRNA)作为新型候选标志物在中草药肝损伤诊断中的应用价值。结果表明:与溶剂对照组相比,血清miRNA-122水平显著升高的给药组有6组,而血清谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)水平显著升高的分别为2组和3组,其中五倍子组表现为急性药源性肝损伤。在血清miRNA-122的时间相关性和剂量相关性分析中,与血清ALT和AST相比,血清miRNA-122呈现出更高的敏感性,表现为更早期和更大幅度的显著升高。说明血清miRNA-122可作为中草药肝损伤的新型候选诊断标志物,与肝脏组织病理学改变具有良好的相关性,且较传统血清生化学指标更为敏感。