miRNA讲稿徐和学生用.ppt

1、miRNA简介，miRNA定义：miRNA(microRNA，MiRNA)是长度约为22-28 nt的未编码小分子RNA，MiRNA是目标mRNA 3 UTR (untranslated regr)他们通过miRNA介导的特异性基因沉默，诱发靶标mRNA的分解，抑制蛋白质的合成，调节转录后基因表达水平。MiRNA对细胞的增殖、分化、凋亡有重要的调节作用。miRNA定义：基因组有翻译成蛋白质的区域，也有未翻译的区域，翻译的区域只是整个基因组的1 4。为什么大部分非翻译地区都存在？M I R N A是存在于细胞内部的非翻译区域的单链R N A。是基因调控的重要分子。miRNA*定义，RNase-I

2、II酶Dicer作为双链RNA双体(miRNA 3360 miRNA*)切割，由成熟的microRNA及其补充序列组成，S I R N A是双链R N A，与目标R N A互补结构，完全补充目标抑制基因表达，长度与m I R N A相似，约为19-25个碱基对。S I R N A在体内被酶结合单链和目标mR N A后分解。S I R N A和m I R N A都抑制m R N A翻译成蛋白质，但其作用方式截然不同。一般认为siRNA的特异性很高，不会发生与非对象mR N A结合的目标情况(off -targeting)牙齿。但是研究发现miRNA的结合能力有通过摇动一个miRNA来抑制多个mR

3、NA的功能。研究人员预测，牙齿特征在miRNA目标药物开发方面具有重要意义，因此miRNA的作用可能更高，但作用机制更复杂，对基因调控的网络作用往往很难研究。miRNA的作用方式，miRNA对功能靶标的最低要求是，至少7个碱基和5级互补性的结合可以调节靶基因。MiRNA和目标mRNA以两种茄子方式工作。当两者完全互补时，miRNA的作用类似于RNA干扰。也就是说，与完全互补的源mRNA配对，靶mRNA分解。当miRNA与目标mRNA不完全互补时，MiRNA结合目标mRNA的三级非翻译区域阻止转录后翻译。因为很多miRNA与靶mRNA不是完全互补的，所以主要的角色模型是转录后翻译抑制(调节)。张

4、振宇：吃什么，发现植物的微核糖核酸(microRNA)可以通过日常膳食摄入进入人体血液和组织器官。此外，一旦进入体内，通过调节人体内靶基因表达的方式影响人体的生理功能，起到生物学作用。牙齿研究结果发表在Cell research杂志上。一项名为生物桶的研究结果发表后引起了媒体的关注，美国大众科学网站(WHO)也对此报道，研究人员称发现蔬菜的核糖核酸(RNA)进入饭后在体内循环的血液，一旦进入我们的身体，就能改变我们的基因表达。植物miRNA证明可能是食物的“第七种营养成分”(其他6种是水、蛋白质、脂肪酸、碳水化合物、维生素和稀有元素)。张振宇：微型RNA的人体旅行，实验中，研究人员给老鼠喂生米

5、，人类每天吃饭是熟米。食物加热后会破坏小RNA吗？张振宇指出，煮的大米中仍然含有很多小的RNA，要经过油炸才能破坏掉大部分小的RNA。他们还发现，中药煮沸后，药汤中的小RNA浓度很高。给老鼠吃药24小时后，与发现老鼠肺对应的小RNA浓度提高了。他们认为牙齿发现在传统中药中发现新的活性分子提供了依据。对生物学来说更大的意义是，这些研究为理解“系”之间的相互作用提供了新的线索。“动物和植物如何通过微小的RNA调节徐璐？你们可以进行共同演化。”张辰宇说。miRNA网站，miRNA有约3 0人蛋白的表达调节作用。序列分析表明，超过三分之一的人类基因与miRNA调控相关，更多的实验证据表明miRNA还没

6、有发现的功能。MiRNA于1993年在网络蠕虫中首次发现。到目前为止，人体中发现和命名的miRNA已超过1万个。除了保留命名(例如初始发现let 1 7)外，通常命名为miR-number。网站参考：/，starbase:高吞吐量实验数据CLIP-Seq(或HITS-CLIP)和mRNA分解组排序数据支持microRNA目标数据库网站：tarbase网站：http:/microRNA . gr/tarbase/mirecords:集成的MicroRNA目标数据库。整合多个目标，预测软件监管关系。网站：根据http:/mire cords . biole

7、ad . org/targets can :靶mRNA序列的进化保守等特征，搜索动物的microRNA靶基因。MicroRNA目标假阳性率低的软件预测。和microRNA领域丹尼尔巴特尔实验室的开发。网站3358/，Pictar: microRNA目标基因的软件，假阳性率也很低，寻找以microRNA或microRNA目标组合等特征为基础开发的动物。MicroRNA领域丹尼尔Rajewsky实验室开发。文章miRNA相关文章参考Top5。网站：http:/pictar.mdc-berlin.de/PITA:基于目标位置的可接受性和自由能源预测microRNA

8、的目标。开发了著名的生物信息学实验室Segal牙齿。网站：http:/genie . weiz Mann . AC . il/pubs/mir 07/mir 07 _ data . html，rna22:基于序列功能，microRNA的结合点预测几个茄子流行的microRNA目标预测软件之一。IBM的研究小组开发的。网站：米兰达和密克罗尼西亚。org:著名的Memorial Sloan-Kettering癌症研究中心的研究员开发的软件和数据库。MiRanda的最新版本也称为mirSVR。网站：Microcosm: EMBL-EBI的Enright实验室开发microRNA目标数据库。网站：mi

9、RTarBase:集成实验证明的microRNA目标的数据库。网站：miRGator v2.0:整合microRNA表达、目标和与疾病相关的信息的数据库。网站：MiRNAMap:动物的microRNA基因及其目标的数据库。网站：miRDB:动物microRNA目标预测和功能注释数据库。网站：基于RNAhybrid: miRNA-target配对自由能预测microRNA目标的软件。网站地址：miRGen:microRNA基因和microRNA目标数据库。网站：m I R N A和肿瘤研究，m I R N A的研究一般集中在肿瘤的发生和目标肿瘤的治疗上。(1) m I R N A在肿瘤的发生发展

10、中起着重要作用，参与了肿瘤发生发展的各个阶段。结肠癌发生发展的每个阶段都经历了非典型增殖、腺瘤、癌症、肿瘤转移等一系列变化，每个阶段都发生了相应的基因变化，同时也发生了调节这些基因的m I R N A的变化。事实上，m I R N A和基因必须相互调节，共同突破平衡，才能导致肿瘤的发生。作为肿瘤发生的重要信号通道。m I R N A和肿瘤研究，(2) m I R N A具有良好的组织特异性。经检查，确认4 8个m I R N A肿瘤的组织成员准确度达到9 0。(3) m I R N A具有肿瘤发生阶段特异性，同一肿瘤根据发生发展阶段具有不同的m I R N A表达谱。(4) m I R N A

11、分子较小，在石蜡内组织中比m R N A稳定，对石蜡保存组织的m I R N A检测将更加准确。(5)最近有报道称，血清或血浆中的游离m I R N A也作为有价值的肿瘤监测指标被可靠地检测出来，并提出肿瘤状态，可以将m I R N A用作新的肿瘤标志物。m I R N A和肿瘤研究，部分肿瘤和miRNA变化(2倍高，0.5低)，A549/T和A549细胞miRNA芯片的qPCR验证，miRNA在肿瘤治疗中的希望，miRNAs在肿瘤发生发展中的重要作用给开发新的抗癌药物带来了希望。在肿瘤中改变miRNAs的表达量被认为是新的治疗策略。主要是肿瘤抑制基因miRNAs的引入，癌症基因的去除或减缩性

12、miRNAs，早期发现miRNA，miRNA是肿瘤抑制因子或癌症基因，可以在癌症中发挥其功能，let 17包含肺癌中减少的表达，是肿瘤预后不好的生物标记。体外传播到let 17G可以抑制肿瘤细胞增殖，促进肿瘤细胞死亡。在免疫缺陷大鼠体内，let-7g可以抑制肿瘤的形成。Let-7对某些肿瘤基因(如Kras、HMGA2)和抑癌基因(如BRCA1)有重要的调节作用，miR-200对肿瘤表达低、存活率低、表达高、存活率高。miR 122作为肿瘤抑制因子，可以抑制癌细胞的某些特性，如克隆存活、支持物生长、转移、侵袭、上皮肝切换、裸鼠性瘤等。牙齿结果表明，miR-122在肝脏作为肿瘤抑制因子行使其功能。

13、在体外miR-122中，内皮细胞可以直接抑制血管生成。经确认，miR-122在大鼠肝细胞癌模型中以ADAM17为目标，发挥了肿瘤抑制活性。官能团，miR-143和miR-145在结肠腺瘤形成初期表达向下调控，促进腺瘤形成。对它的三段突起进行化学修饰，提高活性，抵抗核酸酶。化学修饰的miR-143复合物可以抑制人DLD1结肠癌细胞移植瘤的形成，可以成为治疗结肠癌的RNA药物，作为肿瘤基因，m I R-2 1是几乎所有参与肿瘤细胞增殖、移动、侵袭和肿瘤血管生成等多个部分的肿瘤中唯一表现向上调整的m I R N A。目前认为，调节m I R-2 1牙齿肿瘤细胞多种药物敏感性的机制主要参与m I R-

14、2 1牙齿细胞周期的调节，与抑制细胞凋亡有关。到目前为止，m I R-2 1牙齿相对明确的靶分子是P T E N、P D C D 4、M a s p I n、T P M I、N F I B、R E C K、S P R 2、M A R C K S等。作为肿瘤诊断，以miRNA为分子标记，肿瘤的诊断准确度达90。如果仅用1 miR-205指标来区分肺鳞状细胞癌和非透明质酸的敏感性，则达到96，特异性达到90。在实际应用中，miRNA的表达水平可以从石蜡包埋肿瘤组织、血清、胸部腹腔积液、甚至痰液中检测出来，应用范围广，甚至可以实现无肠道检查，满足理想分子标记的所有要求。经典的miRNA合成途径，mi

15、RNA可能来自基因组的基因间隔或编码基因的内含子。首先在细胞核内编码miRNA的基因通过RNA聚合酶II或RNA聚合酶III转录生成原生miRNA(pri-miRNA)，pri-miRNA与蛋白质编码基因mRNA相似，具有5段帽子结构和3段多腺苷酸尾部结构，长度可达数千个。然后p r I -miRNA是由RNaseIII(Drosha酶)及其伙伴分子(di George syndrome critical region gene 8，dgcr 8)组成的复合物，共7080个核苷酸长度、作用器、作用器miRNA前体在另一种RNaseIII(Dicer酶)的作用下被切成21至28个核苷酸长度，其5

16、侧磷酸化和3端有2 nt的突起序列，与siRNA的不完全双链RNA相似，是由成熟的miRNA和miRNA*组成的2最后，成熟的miRNA和miRNA*，成熟的miRNA结合成RNA柔道基因沉默复合物(RNA-induced silencing complex，RISC)，miRNA *分解。据推测，Mirtron途径没有脊椎动物和哺乳动物，不依赖Drosha酶，而是发现了生成miRNA的新方法，即mirtron途径。牙齿途径的发现为进一步说明miRNA的生成机制提供了重要的资料和新的研究思路。疾病治疗，基因研究功能通常从基因组中敲除，然后观察敲除前后的变化，但是破译miRNA的功能通常不采用这种策略，而是增强或减弱其miRNA的表达以确认其功能。(阿尔伯特爱因斯坦，Northern Exposure(美国电视电视剧)，疾病MiRNA mimics是模拟生物的内源性miRNAs，通过使用化学合成方法进行合成，可以提高内源性MiRNA的功能。miRNA mimics进一步加强了内源性MiRNA的沉默作用，减少了细胞内靶蛋白