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内参
内参在生物学研究中非常常见。例如RT-PCR或western blot实验中常用表达量稳定的管家基因/蛋白作为评估不同样本之间目标基因或蛋白变化的参考。以western blot为例,如果加药处理前后GAPDH或tublin、actin等基本没有变化,而目标蛋白表达变化明显,则说明“加药”过程中目标蛋白的表达受到影响。内参的引入可以排除上样量不同或样本处理过程中的偏差导致的可能误差···

关于microRNA

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发布日期:2011-09-21 15:48 文章来源:欧易生物
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关键词: 欧易 生物 miRNA   点击次数:

microRNAs (简称miRNA)是一类进化上高度保守的小分子非编码RNA,长度大约22nt左右,具有转录后调控基因表达的功能。第一个microRNA 于1993 年被发现。2000年之后,关于miRNA的研究取得了很大进展,目前已经有1000多个人类被发现,这些miRNA调控至少 30% 以上的基因表达,参与多种生理病理过程。

编码miRNA的基因可能位于功能基因编码区、非编码区,可能成簇表达或独立表达。在细胞核内,基因组DNA 转录生成较长的pri-pre-microRNA,之后被Drosha酶切割pri-pre-miRNA成形成长度大约70-100 碱基的、具发夹结构的pre- microRNA。这些发夹结构的RNA 被核输出蛋白exportin5转运到细胞质,在呗胞浆中的Dicer 酶切割形成19-23nt 大小的成熟的miRNAs 产物。成熟的单链miRNAs 与一系列蛋白形成miRNA诱导的沉默复合物(miRISC),结合于靶mRNA的3ˊ-UTR区,阻止所结合的mRNA 的翻译或直接降解靶miRNA。每个miRNA可以调控多个(甚至上百个)靶基因,而特定靶mRNA也可以同时被多个miRNAs调节。

成熟的miRNA具有如下特点:(1)通常的长度为20~24 nt , 但在3′端可以有1~2 个碱基的长度变化;(2)5′端有一磷酸基团, 3′端为羟基, 这一特点使它与大多数寡核苷酸和功能RNA 的降解片段区别开来;(3)具有高度保守性、时序性和组织特异性。

序列(特别是种子序列)高度同源的miRNA被归为一个miRNA家族,但这些miRNA并不一定是成簇表达的。例如miR-34 家族3个成员miR-34a、b、c,其中,miR-34a位于1号染色体1p36基因座位,单独表达;而miR-34b和-34c位于11号染色体11q23基因座位,成簇表达(图1),但它们都具有相同的种子序列(图1),并且都受到转录因子TP53的调控。同一miRNA家族成员功能近似(但靶基因并非完全相同)。
 

图1 miRNA-34 family成员

(from Hermeking H  Cell Death Differ.  2010,17(2) 193-9) 

miRNA的表达为转录因子调控,其表达具有时空特异性和组织特异性。调控特定的生理过程。例如,肿瘤相关基因TP53和Myc分别调控促进凋亡的miRNA(例如miR34a,最近报道该miRNA亦靶向调控肿瘤干细胞biomarker CD44表达,)或抑制凋亡的miRNA(例如miR-21,该miRNA在多种肿瘤细胞中高表达),后者通过调控相应的靶mRNA,最终促进或抑制细胞凋亡(图2)。

和编码蛋白的mRNA相同,miRNA基因上游同样有启动子,启动子区的CpG导发生甲基化,也会影响下游基因表达。在一些肿瘤细胞(例如淋巴瘤)中,miR-34a上游CpG岛发生甲基化导致miR-34a表达水平降低;而在另一些肿瘤细胞(如胰腺癌)中,TP53突变产生同样结果,显示了miRNA表达调控的多层次。另外,基因缺失,重排等,以及环境因素,例如缺氧等,都会影响miRNA的表达。

图2 转录因子调节凋亡相关miRNA表达

(from Cortez MA t al Advances In Cancer Research, Vol 108)

目前,关于miRNA研究方法已经比较成熟,通过深度测序,可以发现未知的miRNA,miRNA芯片则可以很好鉴定研究组和对照组的差异miRNA,进而通过实时荧光定量PCR(q-PCR)加以验证。运用生物信息学分析以及数据挖掘,寻找miRNA可能的靶点以及靶序列,可能涉及的作用通路,之后进一步通过基因转染、过表达或抑制目标miRNA观察一些表型或基因表达变化,以探讨发现miRNA的作用机制。或研究miRNA与疾病的相关性,发展基于miRNA的诊断、疾病分型、预后判断、药效检测和治疗,都是目前miRNA研究的重要内容。从2000年至今,关于miRNA的文献已经超过10000篇,并且随着miRNA研究的不断深入,这个数字还在加速递增。

欧易生物追踪当前研究热点,发展了包括miRNA研究(芯片、深度测序、q-PCR)在内的,从基因组、转录组、表观遗传学到蛋白的完善技术服务体系,助力您的科学研究。

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编辑: helen

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