基于d3.js的miRNA调控网络图绘制模块的设计

对d3.js类库绘图功能进行研究,设计并实现了miRNA调控网络图绘制模块。模块能够将存储在数据库中的miRNA及其调控的靶基因等相关数据读取出来并形成JSON文件,结合d3.js可视化库,绘制有向的网络图及权重网络图。通过网络图能够在有限空间内更加清晰地展示miRNA及其靶基因之间的关系。

基于miRNA调控网络探究miR-653在肺癌干细胞干性维持中的作用

目的:基于miRNA调控网络探究miR-653在肺癌干细胞干性维持中的作用及其相关机制。方法:miRNA-seq检测肺癌患者肿瘤组织和癌旁组织,根据差异miRNA绘制调控网络,并对靶基因进行KEGG分析。通过脂质体转染法将miR-NC、miR-653、oe-NC、oe-MYC转染至H460肺癌细胞系,分组为:miR-NC组、miR-653组、miR-653+oe-NC组、miR-653+oe-MYC组。qRT-PCR检测各组miR-653、MYC表达;流式细胞术检测CD133、CD24蛋白表达;CCK8检测细胞增殖水平;有限稀释法检测细胞成球比例;通过荧光素酶报告基因检测试剂盒检测miR-653和MYC靶向性。结果:与癌旁组织比较,肿瘤组织中有326个miRNA表达升高,363个miRNA表达降低,其中miR-653表达显著降低(P<0.05)。调控网络预测miR-653靶向22个mRNA,参与细胞干性维持等信号通路。在野生型MYC中,miR-653组荧光强度低于miR-NC组(P<0.05)。与miR-NC组比较,miR-653组miR-653表达升高,MYC表达降低;CD133、CD24蛋白降低,细胞增殖和成球比例降低(P<0.05);与miR-653+oe-NC组比较,miR-653+oe-MYC组MYC表达升高;CD133、CD24蛋白升高,细胞增殖和成球比例增加(P<0.05)。结论:miRNA调控网络参与肺癌细胞干性维持,miR-653靶向调控MYC抑制肺癌细胞干细胞维持。

基于内吞作用途径的三叶青黄酮抗肺癌细胞A549的miRNA调控作用

目的:探讨三叶青黄酮抑制肺癌细胞A549增殖、侵袭及诱导凋亡的机理。方法:通过miRNAseq结合生物信息学技术,分析三叶青黄酮处理肺癌细胞A549后细胞miRNA参与调控增殖抑制、侵袭抑制和凋亡诱导的作用途径。结果:三叶青黄酮处理肺癌细胞A549后,差异表达已知miRNA靶基因KEGG聚类分析显示细胞内吞作用途径显著富集,且该途径中靶基因与肿瘤细胞发生与发展存在密切关系。结论:基于内吞作用途径的miRNA调控作用是三叶青黄酮抑制肺癌细胞A549增殖和侵袭及诱导凋亡的重要机理之一。

lncRNA/miRNA调控轴在鼻咽癌发生发展中的作用

长链非编码RNA(lncRNA)是一类长度超过200个核苷酸的非蛋白质编码RNA,在表观遗传、转录和转录后水平调控各种生物学功能。微小RNA(miRNA)是一类长度为19~25个核苷酸的小的非编码RNA,通过诱导mRNA降解或抑制其翻译,在转录后水平调控基因表达。多项研究显示,lncRNA和miRNA与鼻咽癌的发生发展密切相关,然而其潜在的分子机制尚未阐明。目前认为,lncRNA和miRNA之间的相互作用形成的lncRNA/miRNA轴可以通过调控某些经典信号转导途径或相关蛋白的表达参与鼻咽癌的发生发展。本文介绍了lncRNA/miRNA调控轴在鼻咽癌生长、转移和治疗中的作用及其机制,并初步总结了现阶段已知的鼻咽癌中lncRNA和miRNA相互作用调控网络。

水稻AP2/ERF转录因子家族及其相应miRNAs在叶片衰老中的表达

【目的】探究水稻AP2/ERF转录因子在叶片衰老中的功能及其受miRNA和组蛋白修饰调控的转录机制。【方法】在全基因组水平对水稻(Oryza sativa)AP2/ERF家族成员及其上游靶向的miRNAs进行鉴定和生物信息学分析。对miRNA及其靶基因在水稻叶片衰老过程中的表达谱进行分析。通过RT⁃qPCR检测该家族成员及miRNAs在水稻叶片衰老过程中的互作关系。【结果】在水稻中共有155个AP2/ERF基因,所有成员启动子都含有光响应元件,大多数基因都具有茉莉酸(jasmonic acid,JA)、脱落酸(abscisic acid,ABA)和厌氧诱导顺式作用元件。预测到45个miRNAs靶向调控水稻AP2/ERF家族的58个成员。鉴定出一系列在水稻叶片衰老过程中呈显著负相关的miRNA-靶基因对,暗示这些miRNAs可能通过抑制AP2/ERF基因的表达,参与水稻叶片衰老过程的调控。同时,发现4个AP2/ERF基因的表达量及其组蛋白H3K9ac富集水平随水稻叶片的衰老持续上升,说明这些基因表达同时受到H3K9ac修饰调控。【结论】在水稻叶片衰老过程中AP2/ERF基因的转录受其相应靶向的miRNAs和组蛋白H3K9ac修饰的影响。

基于miRNA-TF调控网络识别乳腺癌亚型关键调控子

目的挖掘乳腺癌各亚型关键调控子并评估其预后能力。方法整合TCGA数据库中乳腺癌样本基因表达、拷贝数变异和DNA甲基化数据,分亚型筛选癌症相关基因。以此为基础,挖掘各亚型的四类motif,将同亚型四类motif合并构建各亚型miRNA-TF调控网络。随后,挖掘每个网络hub节点,并对其预后能力进行评估。结果各调控网络中的10个hub miRNA分别为乳腺癌亚型关键调控子。结论基于miRNA-TF调控网络能有效识别出乳腺癌亚型预后相关生物标志物。

miRNA-148/152家族成员在恶性肿瘤中的生物学功能研究进展

microRNA(miRNA)是一类长度约19~25个核苷酸的非编码RNA。在肿瘤中,miRNA能够与靶基因的3'-非翻译区(3'-untranslated region,3'-UTR)完全或不完全配对结合,从而参与调控肿瘤的发生发展等多种生物学过程。microRNA-148/152(miR-148/152)家族成员包括miR-148a、miR-148b和miR-152。与正常组织相比,miR-148/152家族成员在多种恶性肿瘤中低表达,而在少数恶性肿瘤中高表达。近年来,越来越多的研究表明,miR-148/152家族成员在恶性肿瘤的发生发展中发挥极其重要的作用,在多数恶性肿瘤中,miR-148/152家族成员发挥抑癌作用,而在少数恶性肿瘤中,miR-148/152的高表达可能与临床预后不良相关。本文对miR-148/152家族成员在恶性肿瘤中的重要生物学功能和机制进行综述,以期为miRNA治疗靶点提供相关研究信息。

主动脉瓣钙化患者基因表达与microRNA调控研究

目的通过microRNA(miRNA)-基因表达的联合分析,寻找主动脉瓣钙化(calcific aortic valve disease,CAVD)的关键基因、分子通路和miRNA,寻找潜在的疾病发生机制。方法本研究在GEO数据库上挖掘了CAVD相关的基因表达及miRNA数据,筛选差异基因与miRNA。对差异表达的基因进行生物学过程与分子通路的聚类分析,并且分析了miRNA-基因调控网络。结果CAVD患者的上调基因主要聚类到对外界刺激的反应、生物高分子代谢、免疫细胞激活上,而下调基因则集中在对外界刺激的反应、心肌细胞发育、离子稳态上。另外,多种CAVD病因的相关基因均有部分差异表达。同时,110个miRNA表达发生显著差异。在下调miRNA-上调基因模式中,找到了可调控HLA-DRB1和HLA-DRB5的3个miRNA以及5个可调控VCAM1的miRNA。上调miRNA-下调基因中,HAND2与hsa-miR-6081、ACTC1与hsa-miR-4793-5p存在相互作用。结论细胞对压力与外界刺激的应答过程发生紊乱、免疫反应的增强与心肌细胞发育相关基因的下调参与了CAVD的发生。而hsa-miR-1250-3p等10种miRNA的调控可能是CAVD发生的原因之一。

表观遗传学在食物过敏中的研究进展

食物过敏是一种严重的公共营养卫生问题,影响过敏人群的生活质量。目前,对食物过敏的研究已深入到基因层面。近年来,有文献报道表观遗传在食物过敏中发挥了不同程度的作用。本文从DNA甲基化、miRNA调控、组蛋白修饰等常见表观遗传学角度,探讨对食物过敏的影响,解析食物过敏在基因水平的形成机制。

营养素对动物表观遗传的影响及其机制

表观遗传是环境因素和细胞内的遗传物质相互作用的结果。表观遗传学是在DNA碱基序列不变的前提下引起的基因表达或细胞表观型变化的一种遗传现象,具体表现在以下3个既相互独立又相互作用的方面:DNA甲基化、组蛋白修饰和microRNA(miRNA)调控。本文就表观遗传的研究进展及营养素对动物表观遗传的影响及其机制进行综述。

表观遗传学在中医药研究中的应用

表观遗传学的改变已被认为是最有前途的疾病防治新战略。中医药通过表观遗传学调控基因表达,可参与细胞凋亡、增殖、分化及细胞周期调控、免疫、炎症、代谢等病理生理过程。本文对目前表观遗传学研究较为热门的DNA甲基化、组蛋白修饰和mi RNA调控在中医药研究中的应用进行了概述。

胆管癌的表观遗传学进展

胆管癌是起源于胆管上皮的恶性肿瘤,预后较差。目前对胆管癌发生发展的具体分子机制并不是很清楚,既往研究较多关注胆管癌遗传学层面的基因突变,随着研究进展,越来越多的研究发现,胆管癌发生发展过程的复杂性并不仅仅是由基因组DNA改变导致的。DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑、非编码RNA的调控及基因印记等表观遗传学调控方式,在胆管癌的发生发展中起着重要作用,并受到了较多关注。文章就目前胆管癌的表观遗传学进展作一综述,旨在揭示表观遗传学调控在胆管癌发生发展中的作用。

杜仲ARF基因家族全基因组鉴定和表达分析

【目的】杜仲是我国特有的传统药用和胶用木本植物,其生长发育相关基因研究对杜仲育种有重要意义。生长素响应因子(ARF)是生长素信号转导途径中重要的转录因子,了解ARF在杜仲器官发育中的作用具有重要的理论和实际应用价值。【方法】利用杜仲全基因组测序数据鉴定杜仲ARF基因,并对这些基因进行生物信息学分析;根据杜仲EuARFs与拟南芥、水稻和欧美杨ARF蛋白的序列比对,构建系统进化树;根据转录本全长测序数据分析杜仲叶片不同生长时期的ARF基因表达谱,并利用qRT-PCR分析杜仲ARF基因与调控ARF基因的miRNA在不同器官不同发育时期的表达模式。【结果】共鉴定出18个杜仲ARF基因,根据系统进化树可以将EuARFs分为5类;miRNA靶位点分析表明eu-miR160s调控Ⅱ亚族的EuARFs,eu-miR167s调控除了EuARF8.2的V亚族的EuARFs。表达谱结果显示EuARFs在叶片不同生长时期的表达不同,其中V亚族EuARFs与Ⅵ亚族EuARF19.2在3 cm长的生长叶和完全展开的幼叶中表达量较高。qRT-PCR试验结果显示,EuARFs在正常生长条件下不同发育阶段(幼嫩和成熟)的器官(根、茎和叶)中均有表达,在根中表现为在成熟阶段上调表达,叶和茎段中表现为在成熟的器官中下调表达;eu-miR160s主要在幼嫩的根中表达,eu-miR167s则主要在成熟的叶片中表达。【结论】共鉴定出18个杜仲ARF基因,这些EuARFs在正常生长条件下不同发育阶段(幼嫩和成熟)的器官(根、茎和叶)中均有表达,根据表达量可以预测V亚族的EuARFs对幼苗的生长发育具有调控作用,EuARF19.2对杜仲叶片生长具有重要调控作用。

表观遗传学与肝癌关系的研究进展

肝细胞肝癌（Hepatocellular carcinoma,HCC）简称肝癌,是人类最常见的恶性肿瘤之一.我国是肝癌的高发区,发病人数居首位,死亡率在各种恶性肿瘤中占据第二位.它是一种容易侵袭转移的恶性肿瘤,临床就诊者多属中晚期病人,手术切除率低.未经治疗的肝癌患者5年生存率极低,大约0～14％[1],即使早期切除,术后5年复发率也在60％以上,小肝癌仍达40％ ～ 50％[2].其主要发病原因是肝炎病毒（HBV、HCV）感染,黄曲霉毒素、过量酒精摄入及遗传性肝硬化也可导致肝癌发生,但发病机制尚不清楚.过去认为环境因素作用导致遗传学改变是肿瘤发生的主要原因,但大量的研究表明,在肝癌发生过程中,只有少数癌基因或抑癌基因发生突变.近年来,表观遗传学（Epigenetics）的兴起为解答这些问题提供了新思路.本文就DNA甲基化、组蛋白修饰和miRNA调控与肝癌关系的研究进展作一综述.

整合分析基因表达与拷贝数变异识别癌症的驱动基因及调控子miRNAs

目的:通过整合分析基因的表达与拷贝数变异(CNV)识别癌症的驱动基因及调控子mi RNAs。方法:通过整合基因表达与CNV数据,分别计算了乳腺癌、结肠癌、肺癌、肾癌、膀胱癌、头颈癌六种癌症中mi RNAs的调控得分,提出了一个识别驱动基因和显著调控子mi RNAs的方法。结果:本文研究发现,CNV区域上编码的基因相比于非CNV区域上编码的基因更倾向于受mi RNAs调控。但是,癌相关CNV区域上的基因相比正常CNV区域上的基因更少受mi RNAs调控。本研究识别出了EXOSC4、ZNF7、BOP1等原癌基因,以及mi R-488、mi R-27a、mi R-454等在多种癌症中都起调控作用的调控子mi RNAs。结论:本文的方法为癌症研究带来了新的启发,这些具有调控扩增基因过表达作用的mi RNAs的发现,有助于我们更进一步了解癌基因表达的复杂调控机制,进而推动癌症的诊断、治疗和预后。

弱精子症分子遗传学的研究进展

近年来掀起弱精子症(AZS)分子遗传学改变研究的热潮,从分子水平揭示弱精症的发生发展,对弱精症的精确诊断及治疗具有重大意义。本文就近年来关于弱精症分子遗传学的研究进展做一综述,从基因突变、线粒体DNA突变、miRNA调控异常、精子端粒长度改变四个方面阐述。

马氏珠母贝Pm-miR-183序列分析及功能研究

用马氏珠母贝基因组序列,通过生物信息学方法获得Pm-miR-183的前体,长度76 bp,具有典型的茎环结构。成熟序列及前体序列的同源性分析均显示较高的种间保守性。Pm-miR-183前体序列(Pm-pre-miR-183)的系统进化树分析,Pm-pre-miR-183与帽贝同源性较高。靶向关系分析,Pm-miR-183与矿化基因及免疫相关基因均存在靶向作用位点。实时荧光定量分析,Pm-miR-183在马氏珠母贝的各组织中均有表达。注射Pm-miR-183mimics进行过表达,Pm-miR-183的表达量在套膜区(MP)中显著上调(P<0.05)。扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)检测,Pm-miR-183过表达会导致贝壳珍珠层生长出现紊乱。

卵巢癌的表观遗传学调控机制及其应用进展

卵巢癌是死亡率最高的妇科恶性肿瘤,因早期症状不典型,隐匿性强,大部分患者确诊时已是晚期;另外,由于不同亚型卵巢癌的异质性非常高,导致临床治疗难度很大,预后差。随着基础研究的不断深入,对于癌症的探索从细胞水平逐渐深入到分子水平,卵巢癌的表观遗传学机制尤其受到了广泛关注。表观遗传是通过DNA甲基化、组蛋白翻译后修饰、microRNA(miRNA)的互作以及RNA甲基化等方式对基因表达的动态调控。随着基础和临床研究的不断深入,表观遗传学调控被发现在卵巢癌的发病机制、诊断、治疗和预后评估等方面均具有重要意义。在本综述中,我们主要总结了DNA甲基化、组蛋白修饰、miRNA调控以及RNA甲基化在卵巢癌中的研究进展,并归纳了表观遗传标志物在卵巢癌诊断和治疗上的应用进展及前景。

miR let-7家族在胰腺导管腺癌发生发展中的作用

目的在大规模表达谱芯片中寻找与胰腺导管腺癌(PDAC)相关的RNA分子,并探讨其分子机制。方法基于RNA的表达谱数据,构建"转录因子-miRNA-mRNA"调控关系网络,挖掘与PDAC相关的mRNA及miRNA。结果 6个miR let-7家族miRNA成员(hsa-let-7i、hsa-let-7d、hsa-let-7b、hsa-let-7g、hsa-let-7c、hsa-let-7e)参与一个核心调控网络,其网络中涉及的基因和其他miRNA均为与PDAC发生发展相关的分子。其中处于网络核心位置的基因ALDH1A1、ZEB1、HMGA2、EGR1和TGFB1,与PDAC的发展及预后直接相关。网络中的hsa-mir-200b、hsa-mir-200a可与ZEB1基因相互调控,通过Notch信号通路影响PDAC的发展及转移。结论 miR let-7家族miRNA分子可能与ALDH1A1、ZEB1与HMGA2等分子相互调控,并与PDAC的发生发展密切相关。

植物SCARECROW-LIKE蛋白研究进展

SCARECROW-LIKE (SCL)蛋白是GRAS转录因子家族的重要成员,可以调控下游基因,对植物根、茎、叶、种子的生长发育以及外界信号的响应具有重要的调控作用。本研究介绍了SCL蛋白对植物中皮层的生长发育、不定根和腋生分生组织的形成、叶绿素合成的影响,SCL蛋白在赤霉素信号、光信号、胁迫信号中的作用以及SCL蛋白参与miRNA表达调控等。通过研究结果以期增加人们对SCL家族的进一步了解,为该类蛋白在植物生长发育、抗病抗逆等方面的研究与应用提供参考。