微小RNA及其在医学中的应用优秀

1、微小RNA及其在医学中的应用微小RNA及其在医学中的应用优秀一、微小RNA的发现 人类基因组中，蛋白质编码区只占1-2。其它98的基因组有什么功能呢？约24为内含子序列，这么冗长的内含子序列有什么生物学功能呢？微小RNA及其在医学中的应用优秀后基因组时代的中心法则RNA 加工 基因调节DNA 修复和重组基因组的保持基因组的表达微小RNA及其在医学中的应用优秀后基因组时代的基因调控：RNA 调控微小RNA及其在医学中的应用优秀人类基因组绝大部分被转录成RNA非编码RNA的数量是编码RNA的数百倍生物体复杂性被隐藏在它们所输出的非编码RNA内，而非编码序列内。 微小RNA及其在医学中的应用优秀20

2、06年的诺贝尔生理学奖获得者：Andrew Z. FireCraig C. Mello微小RNA及其在医学中的应用优秀第一个被发现的miRNA (lin-4)由哈佛大学的Victor Ambros 发现的（1993）第二个被发现的miRNA（let-7）由哈佛大学的博士后Frank Slack (Ruvkun 实验室）发现的（2000)Victor AmbrosGary Ruvkun微小RNA（microRNA, miRNA）的发现微小RNA及其在医学中的应用优秀第一个被发现的miRNA: lin-4Ruvkun G, Wightman B, Ha I. The 20 years it too

3、k to recognize the importance of tiny RNAs. Cell. 2004 Jan 23;116 (2 Suppl):S93-6.Lee R, Feinbaum R, Ambros V. A short history of a short RNA. Cell. 2004 Jan 23;116 (2 Suppl):S89-92微小RNA及其在医学中的应用优秀微小RNA及其在医学中的应用优秀 近年来被鉴定的miRNAs越来越多 至今超过17000 miRNAs已被发现 可以免费获得 http:/microrna.sanger.ac.uk/sequences/微小

4、RNA及其在医学中的应用优秀二、微小RNA的特点微小RNA及其在医学中的应用优秀微小RNA的作用特点主要是在蛋白质水平调控端-个核苷酸高度保守，主要作用在靶mRNA的端非翻译区（unstranslated region, UTR）分完全和不完全配对两种方式，哺乳动物主要为不完全配对结合，影响mRNA的成熟、转运、稳定性或者在直接调控翻译是翻译抑制还是剪切mRNA，除配对因素外，还取决于RISC中组装元件的功能，如Arg蛋白微小RNA及其在医学中的应用优秀小干扰RNA（small interfering RNA; siRNA） 和微小RNA的异同点微小RNA及其在医学中的应用优秀相同点 siRN

5、A miRNA长度22nt左右合成的底物由双链RNA或RNA前体形成的Dicer酶是Dicer的产物 Argonaute家族需要Argonaute家族蛋白参与蛋白RISC组分都是RISC组分，其功能界限变得不清晰，如二者在介导沉默机制上有重叠 作用方式在转录水平后和翻译水平起作用 siRNA和miRNA的相同点微小RNA及其在医学中的应用优秀不同点siRNAmiRNA机制性质外源引起，如病毒感染诱导产生，异常情况生物体自身的正常调控机制 直接来源长链双链RNA发夹miRNA前体分子结构双链RNA单链RNA对靶RNA特异性较高相对较低互补性一般要求完全互补不完全互补，存在错配现象生物学功能 抵抗

6、病毒感染； 沉默过分表达的mRNA； 保护基因组免受转座子的破坏对机体生长发育，神经分化，脂类代谢，细胞增殖分化，肿瘤发生有重要作用微小RNA及其在医学中的应用优秀三、微小RNA的主要功能miRNA 发育增殖(干细胞)疾病分化凋亡微小RNA及其在医学中的应用优秀Victor R. Ambros秀丽线虫 C. elegans1. 调控发育过程微小RNA及其在医学中的应用优秀miR-124a局限表达于神经组织miR-1局限表达于骨骼肌和心肌青鳉斑马鱼小鼠果蝇miRNA的表达具有组织特异性微小RNA及其在医学中的应用优秀( Science 2004)3种miRNA控制造血干细胞向淋巴细胞的分化过程2

7、. 调控细胞分化微小RNA及其在医学中的应用优秀3. miRNAs与心血管疾病（调控心肌前体细胞的增殖）微小RNA及其在医学中的应用优秀microRNAhost or virus禽流感病毒 Avian influenza virus疱疹病毒家族EBV,KSHV,MHV-68,HCMV,HSV-1HBV,HCV逆转录病毒家族HIV-1 多瘤病毒家族SV40(Simian virus 40)腺病毒家族 hAV(adenovir)4、miRNA 与病毒感染微小RNA及其在医学中的应用优秀miRNA与肝炎病毒HCVHBVmiRNA基因表达信号传导肝细胞肝癌发生、发展诊断、治疗微小RNA及其在医学中的应

8、用优秀在肝炎模型中发现的肿瘤相关miRNAHCVHBVhas-miR-191Worse survival in acute myeloid leukemiap53 tumor supressor pathwayhas-miR-34has-let-7aras and c-myc geneshas-miR-133bSequamous cell carcinomahas-miR-142-5pHematopoietic specificNormal微小RNA及其在医学中的应用优秀5.微小RNA与肿瘤的关系微小RNA及其在医学中的应用优秀微小RNA调控癌基因表达微小RNA及其在医学中的应用优秀下调miR

9、NA表达，促进了E2F1的表达Western BlottingNorternBlotting微小RNA及其在医学中的应用优秀有些微小RNA可能是致癌基因mir-1792高表达微小RNA及其在医学中的应用优秀增加mir-1719b的表达，加速了c-myc诱导的淋巴瘤形成微小RNA及其在医学中的应用优秀miRNAs与肿瘤的关系微小RNA及其在医学中的应用优秀miRNA与疾病关系的研究策略哪些miRNA表达miRNA文库筛选分离,克隆,测序miRNA表达谱分析哪些基因是miRNA的靶基因哪些重要的miRNA影响到 某种生命活动miRNA在什么时候、在哪里表达功能分析治疗诊断微小RNA及其在医学中的应

10、用优秀(一)胃癌概述胃癌是我国最常见的恶性肿瘤之一。中老年发病较多，男女比例约2比1全球肿瘤发病和癌症死亡率的第二位。四、微小RNA与胃癌的关系微小RNA及其在医学中的应用优秀(二)目前胃癌诊治的现状早期胃癌多无症状或仅有轻微症状。当临床症状明显时，病变已属晚期。进展期胃癌，从症状出现到死亡，平均约1年。胃癌5年总生存率一般在10%左右。胃癌缺乏早期特异性的肿瘤诊断标志物，现有肿瘤标志物如CEA灵敏度仅40%，使肿瘤常常发生浸润转移肿瘤药物化疗、放射线手段副作用大。对患者正常细胞伤害较大，亟需高特异性的肿瘤药物微小RNA及其在医学中的应用优秀胃癌组织癌旁组织总 RNA 提取定量RT-PCRmi

11、RNA芯片细胞培养, MGC803, SGC-7901 组织类型 细胞分化 侵润深度 TNM分期 转移 生长曲线MTT 定量PCR检测 细胞周期凋亡检测 靶基因分析(三)技术路线 临床研究 体外实验 功能分析 反义寡核苷酸阻断miRNA的表达 综合分析确定miRNAs可能的致癌机制微小RNA及其在医学中的应用优秀(四)胃癌组织中微小RNA的表达谱 芯片分析胃癌组织中异常表达的微小RNAGuo J, et al. J Gastroenterol Hepatol. 2009, 24(4): 652-657 19种差异表达的微小RNA 12 7 miR-139-5p，miR-497和miR-768-

12、3p首次在非肿瘤组织中发现miR-340*、miR-421和miR-658首次在癌组织中发现高表达 微小RNA及其在医学中的应用优秀高表达的微小RNA（miR-106a）与胃癌分期的关系(五)临床病理因素分析结果Xiao B, Guo J, et al. Clin Chim Acta. 2009;400(1-2):97-102. 微小RNA及其在医学中的应用优秀 miR-106a异常表达的临床意义因素 病例数 变化倍数 P直径 5cm3068.59 258.49 0.001 5cm25 14.65 29.21分化 中 237.36 15.48 0.001 低 2259.62 299.13淋巴结

13、转移 +46 50.69 209.88 0.001 - 910.24 20.52远处转移 + 9142.35 414.60 0.001 - 4624.84 107.37侵润 T120.14 0.04 T2266.09 12.72 0.001 T31750.49 173.91 =0.005 T410140.69 390.79微小RNA及其在医学中的应用优秀实时定量PCR 结果Jiang C, Guo J, et al. Journal of Gastroenterology. DOI 10.1007/S00535-009-0135-6癌组织中mir-421的表达明显高于癌旁组织微小RNA及其在医

14、学中的应用优秀体外实验结果合成特异性微小RNA引物、用未转染肿瘤细胞中的对照，比较转染后癌细胞中微小RNA表达的变化蒋振，郭俊明，等. 中国病理生理杂志 2009, 25(9): 1726-1730. 微小RNA及其在医学中的应用优秀下调miR-421表达对胃癌细胞生长的影响Jiang C, Guo J, et al. Journal of Gastroenterology. DOI 10.1007/S00535-009-0135-6 微小RNA及其在医学中的应用优秀miR-421靶蛋白实验结果筛选微小RNA匹配度最高的肿瘤相关靶基因、检测靶基因在蛋白质水平上的变化Jiang C, Guo J，et al. Journal of Gastroenterology. DOI 10.1007/S00535-009-0135-6 微小RNA及其在医学中的应用优秀 胃癌相关微小RNA的功能研究 肿瘤抑制基因Rb和PTEN 分别受到miR-106和miR-21的调控; E2F1受到miR-17-92基因簇调控 免疫组化 RbPTENE2F1 癌旁 癌Guo J, et al. J Gastroenterol Hepatol. 2009,