玉米花粉高温胁迫相关miRNA的筛选及其靶基因分析

以高耐热玉米品种郑单958、低耐热玉米品种先玉335为材料,以正常生长条件为对照,在花期进行高温胁迫,通过miRNA高通量测序筛选玉米花粉中的差异表达miRNA,然后预测其靶基因,并对靶基因的本体特征和代谢通路进行富集分析。结果表明,共筛选到818个miRNA前体序列。在郑单958高温胁迫花粉与对照花粉对比组(HT958 vs CK958)中共筛选到19个显著差异表达miRNA序列,其中15个miRNA序列上调表达,4个下调表达,3个miRNA序列达到极显著水平(P<0.01)。对这19个显著差异表达miRNA的靶基因进行预测,共获得了503个基因转录本,其富集较多的GO生物学过程条目分别为转录调控DNA-模板、微管生物学过程、磷酸化作用、RNA聚合酶Ⅱ正向调控转录过程、甲基化作用等,KEGG富集较显著的代谢通路分别是谷胱甘肽代谢、碳代谢、花生四烯酸代谢、糖酵解/糖异生、叶酸生物合成等。在先玉335高温胁迫花粉与对照花粉对比组(HT335 vs CK335)中共筛选到15个显著差异表达miRNA序列,其中7个miRNA序列上调表达,8个下调表达,1个miRNA序列达到了极显著水平(P<0.01)。对这15个显著差异表达miRNA的靶基因进行预测,共获得了454个基因转录本,其富集较多的GO生物学过程条目分别为转录调控DNA-模板、磷酸化作用、蛋白质磷酸化作用、蛋白质水解、DNA修复等,富集较显著的KEGG代谢通路分别是其他多糖降解、亚油酸代谢、代谢通路、硫胺素代谢、内质网内蛋白质加工过程等。在郑单958高温胁迫花粉与先玉335高温胁迫花粉对比组(HT985 vs HT335)中共筛选到85个显著差异表达miRNA序列,其中35个miRNA序列为上调表达,50个为下调表达,24个miRNA序列达到了极显著水平(P<0.01)。对这85个显著差异表达miRNA的靶基因进行预测,共获得了2 286个基因转录本,其富集较多的GO生物学过程条目分别为转录调控DNA-模板、磷酸化作用、蛋白质磷酸化、蛋白质水解、跨膜转运等,富集较显著的代谢通路分别是鞘脂类代谢、淀粉和蔗糖代谢、其他多糖降解、代谢通路、半胱氨酸及甲硫氨酸代谢等。在HT958 vs CK958与HT335 vs CK335对比组中共筛选到94个显著差异表达miRNA序列,其中(预测全新)PC-3p-10069_1143、(预测全新)PC-3p-18335_646、(玉米)zma-miR164f-5p等28个miRNA序列达到了极显著水平(P<0.01)。对这94个显著差异表达miRNA的靶基因进行预测,共获得了4 569个基因转录本,其富集较多的GO生物学过程条目分别为转录调控DNA-模板、磷酸化作用、蛋白质磷酸化、蛋白质转运、蛋白质水解等,其富集较显著的KEGG代谢通路分别是内质网内蛋白质加工过程、真核生物核糖体生物合成、剪接体、鞘脂类代谢、内吞作用等。

鸡不同组织及细胞中gga-miR-103-3p的表达分析及其关键靶基因筛选

为初步阐明gga-miR-103-3p对鸡脂肪沉积和肌肉发育的调控作用,采用荧光定量PCR(qPCR)检测gga-miR-103-3p在S3系鸡和隐性白羽鸡(RR)腹部脂肪、肝脏、腿肌及腹部脂肪细胞、肌内脂肪细胞、成肌细胞中的表达情况,并筛选其关键靶基因。结果表明,gga-miR-103-3p在肝脏、腹部脂肪、腿肌及腹部脂肪细胞、肌内脂肪细胞、成肌细胞中均表达,并存在组织和品种(系)差异性。在肝脏中,ggamiR-103-3p在0周龄(0W)S3系鸡中的表达量显著高于RR鸡,对于S3系鸡,16周龄(16W)时gga-miR-103-3p的表达量最高,显著高于0W、2周龄(2W)、8周龄(8W)和14周龄(14W);对于RR鸡,16W和14W时gga-miR-103-3p的表达量显著高于0W和8W。在腹部脂肪中,gga-miR-103-3p在0W RR鸡中的表达量显著高于S3系鸡。2个品种(系)鸡在0W时gga-miR-103-3p的表达量均显著高于2W、8W、14W和16W,S3系鸡的表达量随着发育时期的推进而下降。在腿肌中,gga-miR-103-3p在16W时RR鸡中的表达量显著高于S3系鸡,在0W时则相反;S3系鸡中gga-miR-103-3p的表达量随着发育时期的推进总体上下降,在0W时表达量显著高于其他周龄;RR鸡中gga-miR-103-3p的表达量随着发育时期的推进呈现先下降后升高的趋势,16W时显著高于其他周龄。在腹部脂肪细胞和肌内脂肪细胞中,gga-miR-103-3p在分化4 d和分化6 d的表达量均显著高于增殖期;在成肌细胞中,gga-miR-103-3p的表达量随分化时间的延长而升高,分化5 d和分化7 d时的表达量均显著高于增殖期。gga-miR-103-3p靶基因的GO、KEGG富集及蛋白质互作分析结果表明,FBXW7、CDK6、NF1和PIK3R1是gga-miR-103-3p的重要靶基因,其中FBXW7和PIK3R1基因尤为关键。综上,gga-miR-103-3p可能是通过FBXW7、CDK6、NF1和PIK3R1影响肌肉发育、脂肪沉积,其中FBXW7和PIK3R1基因尤为关键。

miR-370-3p在绵羊中的表达、生物信息学分析与靶基因预测

本研究以新吉细毛羊和小尾寒羊为实验动物,用实时荧光定量PCR检测miR-370-3p在绵羊不同组织中的表达变化;利用Mega11.0对miR-370-3p进行序列分析,并构建进化树;利用miRBase对脊椎动物的miR-370-3p序列进行检索,使用Ensembl数据库对miR-370-3p进行定位;利用在线网站预测miR-370-3p的靶基因,并进行GO、KEGG分析。组织表达结果显示,miR-370-3p在2种绵羊1月份和10月份的皮肤组织中均存在显著差异;在2种绵羊同组织间均存在显著差异。miR-370-3p序列主要存在于哺乳动物,且在不同物种间高度保守;miR-370-3p共有315个靶基因;GO分析结果显示靶基因主要富集在蛋白质的自磷酸化、细胞核与细胞质的运输、神经元凋亡过程等方面;KEGG通路分析表明靶基因主要富集到MAPK信号通路、寿命调节通路和细胞内吞作用等,其中多个与毛囊生长发育相关的基因富集到相关通路之上。绵羊miR-370-3p在皮肤组织存在时空表达差异,在各组织间广泛表达,可能通过靶向MAPK信号通路及寿命调节等通路参与调控毛囊的生长发育。

乳腺癌组织miR-1247-5p表达及其靶基因生物信息学预测研究

目的:探讨微小核糖核酸-1247-5p(miR-1247-5p)在乳腺癌组织中的表达,并对其预测的靶基因进行生物信息学分析。方法:收集2019年6月至2020年12月本院手术治疗的104例乳腺癌患者癌组织及其癌旁组织。RT-PCR检测标本中miR-1247-5p的相对表达量;比较不同临床病理特征患者癌组织miR-1247-5p表达;预测miR-1247-5p的靶基因;采用DAVID数据库对miR-1247-5p靶基因进行功能和通路富集分析;String数据库对miR-1247-5p靶基因进行互作分析。结果:miR-1247-5p在乳腺癌组织中的表达水平较癌旁组织下调(P<0.05)。miR-1247-5p潜在靶基因38个,其靶基因功能主要富集于RNA聚合酶Ⅱ启动子的转录调控、基因表达/转录调控、质膜部分、突触小体、蛋白质结合、poly(A)RNA结合等;参与的通路主要富集于癌症通路、细胞因子与细胞因子受体的相互作用、磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)-蛋白激酶B(Akt)信号通路等。磷酸酯酶与张力蛋白同源物(PTEN)、上皮生长因子受体(EGFR)、假尿苷酸合酶1(PUS1)的编码蛋白质在miR-1247-5p基因靶基因蛋白质互作网络(PPI)中关键节点位置。结论:miR-1247-5p在乳腺癌组织中的表达下调,其靶基因富集于多个生物学过程及与肿瘤相关的信号转导通路上,miR-1247-5p可能通过调控其靶基因的表达参与乳腺癌的发生发展过程。

热应激对羊成肌细胞部分miRNA的影响及其生物信息学分析与靶基因预测

[目的]本文旨在探究热应激对羊成肌细胞部分miRNA的影响,并对miR-23a、miR-24、miR-27a-3p和miR-30a-5p进行生物信息学分析与靶基因预测,揭示热应激下miRNA影响骨骼肌发育的调控机制。[方法]通过RT-qPCR技术研究热应激对羊成肌细胞miRNA表达量的影响;利用miRBase数据库获取不同物种中miR-23a、miR-24、miR-27a-3p和miR-30a-5p的前体序列和成熟序列,并利用MEGA X软件构建系统进化树进行相似性分析;通过TargetScan、miRDB、RNA22、miRWalk对上述miRNA进行靶基因预测,使用DAVID对预测出的共同靶基因进行GO功能与KEGG通路富集分析,最后进行miRNA、共同靶基因与KEGG通路的关联分析。[结果]热应激显著下调羊成肌细胞在增殖阶段与分化阶段miRNA的表达。miR-23a、miR-24、miR-27a和miR-30a在不同物种间的保守性较高,除了牛的miR-24以外,成熟序列基本相同,种子序列完全一致。预测出的共同靶基因主要富集在细胞增殖、分化、周期、凋亡、迁移等GO条目,以及mTOR、TGFβ、MAPK、Ras、ErbB、FoxO和PI3K-Akt等KEGG通路。关联分析表明miR-24和miR-27a-3p可能靶向NLK和TAOK1以参与MAPK和FoxO信号通路来调控骨骼肌的发育。[结论]miR-23a、miR-24、miR-27a和miR-30a在不同物种中保守性较高,热应激下调羊成肌细胞部分miRNA的表达,可能影响骨骼肌的发育。

小麦中miR164的靶基因鉴定及其在衰老过程中的表达

miR164是植物中一种重要的非编码RNA,对植物的生长发育具有重要作用。为了解miR164靶基因与小麦衰老的关系,本研究通过在线软件对小麦中miR164家族成员进行了鉴定并对其进行生物信息学和表达分析。结果表明,从小麦中共鉴定出13个miR164家族成员,其不均匀分布在9条染色体上。系统进化分析表明,13个小麦miR164与同属于禾本科单子叶植物的水稻亲缘关系较近。13个Tae-miR164均能形成稳定的二级结构,成熟序列碱基具有高保守性,仅有3个Tae-miR164成员在第21位存在差异,成熟序列产生于前体中具有碱基高保守性的第1~21位。Tae-miR164的靶基因中,有18个为NAC转录因子,占所有靶基因总数的75%,表明Tae-miR164的主要靶基因为NAC转录因子。Tae-miR164家族成员在小麦叶片中的表达量明显高于其他组织;在小麦叶片衰老过程中,与其他Tae-miR164靶基因相比,有3个Tae-miR164靶基因表达差异显著,其ID分别为TraesCS4A02G225100、TraesCS5B02G054800和TraesCS5A02G04910,其中TraesCS5A02G04910为NAC转录因子,推测NAC转录因子与小麦叶片衰老密切相关。比较不同物种中miR164家族成员数量,发现miR164家族成员数量与物种基因组大小和物种亲缘关系无关。

东方蜜蜂微孢子虫侵染过程中nce-miR-15338及候选靶基因的表达谱

【目的】本研究旨在为探究nce-miR-15338调控东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)侵染意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)工蜂的功能及作用机制提供参考和依据。【方法】采用Stem-loop RT-PCR和Sanger测序验证nce-miR-15338的存在和表达。利用相关软件预测nce-miR-15338的靶基因并进行数据库注释。通过RT-qPCR检测nce-miR-15338及其候选靶基因在东方蜜蜂微孢子虫侵染过程中的表达谱。【结果】nce-miR-15338在东方蜜蜂微孢子虫孢子中真实存在和表达;nce-miR-15338共靶向LCFAL 2和20s PS等16个基因;分别有16、7、8、3个靶基因可注释到Nr、Swiss-Prot、GO和KEGG数据库;相较于接种后1 d,nce-miR-15338的表达量在2 d极显著上调,在4、6、8 d均极显著下调;LCFAL 2的表达量在接种2、4、6、8 d后皆为极显著下调;20s PS在接种2、4、6、8 d的表达水平均为极显著下调。【结论】研究结果证实了nce-miR-15338的真实存在和表达,并明确了东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂工蜂过程中nce-miR-15338及其候选靶基因LCFAL 2和20s PS的表达规律。

gga-miR-26a的组织特异性表达及其靶基因的预测分析

为初步阐明gga-miR-26a在鸡脂肪沉积中的作用,以矮小品系S3系(DW)和隐性白羽鸡(RR)为试验素材,采用实时荧光定量PCR法检测gga-miR-26a在2个品种不同生长发育时期肝脏、腹脂及腿肌组织,腹脂和肌内脂肪细胞增殖期和分化期的表达变化,并利用生物信息学的方法,对gga-miR-26a靶基因进行预测和分析。结果表明,gga-miR-26a在S3系鸡(DW)和隐性白羽鸡(RR)16 W时肝脏组织中的表达存在显著的品种差异,S3系鸡在5个发育阶段表达均高于隐性白羽鸡;腹脂组织中,gga-miR-26a在0 W时存在极显著的品种差异(P<0.01)且显著高于其他周龄;gga-miR-26a在腿肌组织中的表达无显著的品种差异(P>0.05);在脂肪细胞中,gga-miR-26a在分化4 d的表达显著高于增殖期(P<0.05)。利用TargetScan、miRDB、miRmap等3个软件对gga-miR-26a靶基因进行预测,共预测到163个交集靶基因;GO及KEGG分析提示gga-miR-26a可能通过靶向调节PTEN、ULK2和PRKCD的表达,进而调控鸡的脂肪沉积。综上所述,gga-miR-26a在2个品种鸡脂肪相关组织及脂肪细胞中均有表达,且具有显著的品种差异;gga-miR-26a参与了鸡的脂肪沉积过程,PTEN、ULK2和PRKCD可能是gga-miR-26a调控脂肪沉积的预测靶基因。

植物miR396及其靶基因进化、功能与应用研究进展

miR396是植物中一类保守的miRNA,通过切割/翻译抑制负调控靶基因,在植物生长发育、信号响应等过程起重要作用。本研究对miR396和靶基因的功能进行总结,重点阐述了miR396的进化及其在农业生产上的应用,以期为深入探究miR396调控植物发育、提高作物产量和养分利用效率等提供参考。

小麦miRNA靶基因的体外实验验证

miRNA是一类内源非编码单链小RNA,广泛存在于动植物中,主要通过切割靶基因或者抑制靶基因表达参与细胞分化、生长和发育等多种生物学调控。目前缺少一种快速简便验证miRNA靶基因的方法。本研究基于前期筛选到的小麦特有的miRNA——Tae-miR9666a,合成其前体及前体突变体,并连接到表达载体上,构建含有GFP(绿色荧光蛋白)标记的靶基因过表达载体,共转化烟草,通过观察GFP的荧光亮度判断靶基因的切割情况,以此来验证miRNA与靶基因的相互作用。结果发现,共转miRNA前体的烟草叶片的荧光亮度较低,表明靶基因被miRNA切割,其后的GFP无法正常表达;共转miRNA前体突变体的烟草叶片的荧光亮度与单转靶基因的相当,表明miRNA前体突变体未切割靶基因,导致GFP正常表达。本实验有效证明了miRNA的靶基因切割情况,也表明利用烟草验证miRNA与靶基因相互作用是可行的。

山羊miR-141靶基因预测及生物信息学分析

【目的】探究miR-141在动物机体糖脂代谢和骨代谢中的调控机制,为糖尿病合并骨质疏松症动物模型构建及相关基因表达调控机制研究提供依据。【方法】利用miRbase数据库获取不同物种miR-141成熟序列,通过BioEdit及WebLogo软件进行序列比对及保守性分析;利用PROMO及JASPAR在线软件对山羊miR-141启动子区转录因子结合位点进行预测;利用TargetScan和miRwalk数据平台对miR-141靶基因进行预测;利用DAVID和KOBAS在线软件对靶基因进行GO功能和KEGG通路富集分析;利用Networkanalyst数据库建立miRNA靶基因蛋白互作网络并绘制网络调控图;通过YM500V2在线数据库分析miR-141在山羊不同组织中的表达情况。【结果】miR-141成熟序列在不同物种间高度保守;山羊miR-141启动子区分布有转录因子C/EBPα、MyoD、YY1和Sp1等结合位点;选用不同数据库预测到Nfatc2、Egr2和Fasl等89个靶基因。GO功能富集分析发现,靶基因主要富集在RNA聚合酶Ⅱ启动子转录调控与转录DNA模板等生物过程、细胞核与细胞质等细胞组分、蛋白结合与DNA结合等分子功能。KEGG通路富集显示,靶基因主要富集在肌动蛋白细胞骨架的调节、细胞紧密连接、轴突引导、Hedgehog信号通路、cGMP-PKG信号通路与癌症中的microRNA等。miR-141靶基因蛋白互作分析显示,Nfatc2和Egr2基因由Fasl基因连接,构成与其他蛋白相对复杂的靶向关系,这些关键基因参与了与机体糖脂代谢及骨代谢相关的TGF-β、Hedgehog及Wnt/β-catenin等多条信号通路。miR-141在山羊多种组织中均有表达,其表达水平具有组织差异性。【结论】miR-141可通过靶向Nfatc2、Egr2和Fasl基因参与调节Hedgehog及Wnt/β-catenin等多条信号通路,并进一步调控山羊糖脂代谢、肌肉骨骼系统生理生化反应。

东方蜜蜂微孢子虫侵染过程中nce-miR-26675及其靶基因NcSec24的研究

【目的】探明nce-miR-26675通过靶向调控蛋白转运体NcSec24基因的表达参与东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂工蜂的过程,为其侵染意大利蜜蜂工蜂的机制提供依据。【方法】联用RNAhybrid、miRanda和TargetScan软件预测nce-miR-26675的靶基因,取交集作为靶基因集合。使用Blast工具将靶基因比对到基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)数据库以获得相应的功能和通路注释。采用RT-qPCR检测东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂工蜂过程中nce-miR-26675和NcSec24的表达谱。利用Expasy网站上的相关软件预测和分析NcSec24的理化性质和分子特性。分别使用MEME和TBtools软件鉴定东方蜜蜂微孢子虫和其他物种NcSec24蛋白的保守基序和结构域。通过Mega 11.0软件对东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的NcSec24蛋白进行氨基酸序列多重比对,并采用邻接法构建了基于NcSec24蛋白的系统进化树。【结果】nce-miR-26675靶向NcSec24等13个基因,其中,10个靶基因可注释到GO中的37个功能条目,6个基因注释KEGG中的23条KEGG通路。与接种后1 d相比,nce-miR-26675的表达量在接种后2 d显著上调(P<0.05),在接种后3、4 d显著下调(P<0.05),呈现先上升再下降的趋势;NcSec24的表达量在接种后2、3、4 d均显著下调(P<0.05),表现出持续下降的趋势。NcSec24的分子质量约为80.419 ku,等电点为5.60,分子式为C3671H5653N897O1067S31,平均亲水系数为-0.035;NcSec24不含典型信号肽,可同时定位于细胞核和细胞质;NcSec24含4个结构域(Sec23_trunk、Sec23_helical、zf-Sec23_Sec24和Sec23_BS)与5个保守基序(motif1、motif2、motif3、motif4和motif5);东方蜜蜂微孢子虫、家蚕微孢子虫、颗粒病微孢子虫、泰氏康罗汉孢虫的NcSec24聚为一支。【结论】nce-miR-26675通过靶向调控NcSec24的表达参与东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂工蜂的过程。NcSec24是潜在的亲水性蛋白和胞内蛋白,东方蜜蜂微孢子虫、家蚕微孢子虫、颗粒病微孢子虫和泰氏康罗汉孢虫的Nc-Sec24同源性较高。

构建犬声带瘢痕模型及初步筛选声带瘢痕形成相关靶基因

目的采用低温等离子消融术构建犬声带瘢痕模型,并初步筛选出与声带瘢痕形成密切相关的靶基因。方法对4只中华田园犬行低温等离子消融术,损伤左侧声带至肌层,对侧声带不予处理。于术前、术后即刻、术后3周和术后12周对犬双侧声带大体形态进行观察,通过HE染色观察声带病理结构变化,透射电镜观察声带超微结构变化。采用高通量测序分析双侧声带基因表达的差异,筛选出显著差异表达的靶基因。结果术后3周术侧声带组织充血肿胀,边缘不齐,可见红色肉芽组织形成;术后12周声带创面局部挛缩凹陷,瘢痕形成;HE染色见瘢痕声带鳞状上皮层明显增厚,纤维层增厚、排列紊乱,局部成团状或束状聚集,肌层亦可见散在的纤维束;透射电镜下见间质增厚、密度不均,细胞肿胀,细胞间界线不清,细胞核增生、线粒体增多,细胞处于活跃状态。高通量测序分析发现众多基因家族参与了声带的瘢痕修复过程,其中密切相关的基因家族有IL家族、趋化因子CCL和CXCL家族、MMPs家族及其抑制剂TIMPs家族、Wnt家族、HSP家族、MAPK家族和TGF-β家族等。结论本研究成功构建了犬声带瘢痕模型,并初步筛选出了与声带瘢痕形成密切相关的靶基因,为声带瘢痕机制的探索提供了一定的参考价值。

静原鸡miR-2954的靶基因预测及生物信息学分析

为了预测静原鸡miR-2954的靶基因,并分析miR-2954在静原鸡不同组织的表达差异,探索其在静原鸡肌肉组织生长发育中的调控机制,试验采用生物信息学方法对比miR-2954成熟序列,并分析其保守性,使用TargetScan、miRDB、miRmap在线工具预测其靶基因,对靶基因集合进行GO功能注释和KEGG信号通路富集分析,并采用实时荧光定量PCR方法对miR-2954的组织表达水平进行研究。结果表明:miR-2954序列在鸟类间高度保守,靶基因GO功能条目主要集中在RNA聚合酶Ⅱ对转录的正向调节、信号转导、RNA聚合酶Ⅱ对转录的负向调节、氧化-还原过程、免疫反应和G-蛋白偶联受体信号转导途径等,存在于细胞核、胞浆、外泌体等多个组分中,在ATP结合、锌离子结合、金属离子结合、蛋白质结合等分子功能中也发挥作用。靶基因主要富集于细胞因子-细胞因子受体的相互作用、肌动蛋白细胞骨架的调节、细胞黏附分子、AGE-RAGE信号通路在糖尿病并发症中的作用、胰岛素信号传递途径与脂肪细胞因子信号传递途径等信号通路。miR-2954在静原鸡公鸡肺脏、肝脏中的相对表达量极显著高于其他组织(P<0.01),在静原鸡母鸡肺脏、肾脏、胸肌、腿肌中的相对表达量极显著高于其他器官(P<0.01)。说明miR-2954可通过调节其靶向基因影响静原鸡的生长发育。

微小RNA靶基因调控的信号通路在急性心肌梗死演进过程中作用的研究进展

急性心肌梗死(AMI)作为心血管疾病的危重症,是导致全球心血管疾病死亡的主要原因之一。近年来,越来越多的研究揭示了信号通路在AMI过程中发挥的作用,微小RNA(miRNAs)对AMI中信号通路的调控也逐渐得到重视。本文总结了miRNAs介导的信号通路在AMI中的作用,以期为miRNAs治疗应用于临床提供理论依据。

小麦miR164基因家族的生物信息学分析及靶基因预测

miR164家族是植物中一类特有的保守小RNA分子,广泛参与植物的生长发育及各种逆境胁迫响应。为了解小麦Tae-miR164基因家族成员的进化特征、表达模式及功能,对PmiREN数据库中Tae-miR164基因进行了生物信息学分析。结果共鉴定到13个家族成员,成簇于小麦Chr1、Chr2和Chr6等3条染色体上。序列比对发现Tae-miR164家族13个成员的成熟序列均为21 bp,且相似性较高,仅在5’端第21个核苷酸处存在差异,前体序列均能形成稳定的二级茎环结构,成熟的miRNA序列处于5’端臂上。进化树分析表明,拟南芥、水稻、玉米、二穗短柄草、大麦、谷子、苜蓿、番茄和小麦中Tae-miR164家族成员主要分为4个分支。靶基因预测表明,Tae-miR164基因家族成员对应的靶基因为NAC转录因子家族成员。转录组数据分析表明,Tae-miR164a/b/c/d/e/f/g/h/i/m在小麦6个组织中均有表达,Tae-miR164j/k/l在花和籽粒中几乎不表达。实时荧光定量PCR结果表明,低温(4℃)胁迫处理48 h的小麦茎基部中Tae-miR164家族成员呈明显上调的表达模式。本研究为小麦Tae-miR164家族成员的功能鉴定奠定了理论基础。

肾癌相关miRNAs及靶基因对肾癌预后的评估价值

目的基于美国癌症基因组图谱(TCGA)构建肾癌miRNAs预后风险模型评分公式,分析这个评分公式评估miRNAs及其靶基因作为肾癌预后分子标志物的潜在临床价值。方法基于TCGA肾癌miRNAs与mRNA测序数据,采用单因素、Lasso和多因素Cox回归分析,构建肾癌miRNAs预后风险模型;通过对靶基因进行GO、KEGG富集分析,筛选相关miRNAs;在临床样本中验证预后风险模型中筛选出的miRNAs及其靶基因的表达。结果基于TCGA数据库,在肾癌与其癌旁样本转录组数据中共找到94个差异miRNAs和1226个差异mRNAs,独立预后分析筛选得到7个miRNAs。GO与KEGG富集分析结果提示,7个miRNAs的功能与PI3K-Akt信号通路、钙离子信号通路、MAPK信号通路有关。采集肾癌临床样本,应用qPCR分析,结果显示,5个miRNAs在肾癌临床样本中的表达模式与TCGA数据库中的表达模式一致,miRNAs的8个靶基因表达模式与其在TCGA数据库中的表达趋势一致。免疫组化结果显示,HPGD在肾癌中低表达。结论构建的肾癌miRNAs预后模型能有效筛选肾癌预后相关miRNAs,这些miRNAs的研究对揭示肾癌发生与发展机制及评估肾癌预后具有重要意义。

miRNA-200b在糖尿病小鼠海马体中的异常表达及靶基因预测

目的分析糖尿病小鼠海马体miRNA-200b表达情况,并预测miRNA-200b靶基因。方法采用链脲佐菌素或联合高糖高脂饮食分别诱导1型和2型糖尿病小鼠模型,建模后处死小鼠,分离海马体组织,利用荧光定量PCR测定miRNA-200b表达量。通过miRWalk、miRDB和miRPathDB三个基因数据库预测miRNA-200b靶基因,进行GO分析和KEGG分析。结果成功建立糖尿病小鼠模型。糖尿病小鼠海马体中miRNA-200b表达量比正常小鼠下降(P<0.05)。生物信息学预测显示,miRNA-200b筛选到3个靶基因,分别是GAB1、SLC5A3和GICCL1,靶基因功能富集于糖代谢、脑部神经营养等信号通路。结论miRNA-200b在糖尿病小鼠海马体中显著下降,有望成为糖尿病治疗的新靶点。

miR-451及靶基因在非小细胞肺癌中的表达与调控研究

目的探讨miR-451及靶基因PSMB8在非小细胞肺癌中的表达及其与相关细胞周期蛋白的相关性,为非小细胞肺癌的治疗提供新的靶点。方法选取2020年1月至2022年12月该院胸外科行肺癌根治术的6例肺癌患者组织标本,将其按癌组织和癌旁组织进行分组,各6份。比较2组miR-451、蛋白酶体β亚单位8(PSMB8)、细胞周期蛋白D1(Cyclin D1)、Cyclin E1、细胞周期素依赖激酶4(CDK4)、CDK2蛋白相对表达水平,分析miR-451与相关细胞周期蛋白的相关性。结果肺癌组织组miR-451的CT值高于癌旁组织组,差异有统计学意义(P<0.05)。肺癌组织组miR-451的2^(-ΔΔCT)值为0.53,癌旁组织组miR-451相对表达量是肺癌组织组的1.87倍。肺癌组织组PSMB8相对表达水平为(1.55±0.23),明显高于癌旁组织组的(0.98±0.15),差异有统计学意义(P<0.05)。肺癌组织组Cyclin D1、Cyclin E1、CDK4、CDK2蛋白相对表达水平明显高于癌旁组织组,差异有统计学意义(P<0.05)。miR-451相对表达水平与Cyclin D1、Cyclin E1、CDK4、CDK2蛋白相对表达水平呈负相关(r=-0.93、-0.89、-0.86、-0.84,P<0.05)。结论肺癌组织中miR-451低表达,可减少对靶基因PSMB8表达的抑制作用,进而干扰细胞周期相关蛋白的表达,影响细胞增殖和凋亡,从而间接调控肺癌的发生发展。

hsa-miR-22-3p靶基因预测及功能分析

本研究旨在通过生物信息学分析,预测和验证hsa-miR-22-3p的靶基因,并探讨其在不同物种、组织和信号通路中的功能。方法 本研究利用了多种在线数据库和软件,如miRBase、ClustalOmega、Cytoscape3.6.1等,进行了对不同物种间的miR-22-3p保守性分析。预测hsa-miR-22-3p的靶基因,绘制Venn图,得到交集靶基因集合。对交集靶基因进行GO功能注释和KEGG Pathway富集分析,探索其在生物过程和信号通路中的作用。预测交集靶基因编码蛋白质之间的相互作用关系,构建蛋白蛋白互作网络图谱,筛选出核心基因。结果 miR-22-3p是一种在多种生物中高度保守的miRNA,与心肌细胞分化和心血管疾病密切相关。hsa-miR-22-3p的36个交集靶基因在肿瘤、淋巴和腹腔等组织中表达较高,参与了组蛋白修饰、染色质重构、低氧应答等276个生物学过程,在乳腺癌、雌激素、FoxO、破骨细胞分化、肿瘤、PI3KAkt等8个信号通路中显著富集。hsa-miR-22-3p的10个核心基因ESR1、SIRT1、PTEN、CREB1、SP1、HDAC4、MECP2、YWHAZ、MAPK14、SNAI1在多种疾病中发挥重要作用,如肿瘤、糖尿病、神经退行性疾病、炎症、衰老、心肌肥厚、心肌缺血再灌注、心房纤维化、动脉粥样硬化等。结论 本研究为hsa-miR-22-3p在肿瘤、心血管等多种疾病中的关键调控机制提供了新的理解,也为肿瘤、心血管等疾病的早期诊疗提供了新的思路。