miRNA在基因表達調(diào)控中的作用

1、1會計學miRNA在基因表達調(diào)控中的作用在基因表達調(diào)控中的作用二二.miRNA.miRNA的生成過程的生成過程注意事項注意事項: 1,通過RNA聚合酶II轉(zhuǎn)錄生成.具有mRNA的結(jié)構(gòu)特征 2,可以是多順反子結(jié)構(gòu).即一條pri-miRNA包含多個成熟 miRNA的信息. 3,在判斷一非編碼蛋白質(zhì)的mRNA是否生成miRNA時,我們可以通過抑制Drosha的活性,觀察pri-miRNA的含量是否增加.4,miRNA可來源于外顯子,也可來源于內(nèi)含子和非編碼序列.5.miRNA在基因組DNA上成族分布,處于同一族的miRNA常共表達三三. miRNA. miRNA的作用機制及功能的作用機制及功能 作用

2、機制作用機制:與靶基因mRNA 3-非翻譯區(qū)通過不完全配對結(jié)合降低mRNA穩(wěn)定性或抑制靶基因的 翻譯.此外, miRNA也可與5-非翻譯區(qū)和編碼區(qū)序列結(jié)合調(diào)節(jié)靶基因的表達. 有文獻報道,miRNA可與mRNA3-非翻譯區(qū)的其他部位結(jié)合,升高mRNA的穩(wěn)定性.注意事項注意事項: 1, 由于miRNA與靶序列是通過不完全配對結(jié)合,因此證實miRNA的靶基因成為一難點. 2,一種miRNA常有多個靶基因.功能功能:miRNA 主要通過抑制它的靶基因來起調(diào)控作用。miRNA 的作用遍及生命體的發(fā)生、生長、發(fā)育、分化和死亡的過程。 Lewis 等人的預測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，預測的 miRNA 的靶基因多數(shù)是參與轉(zhuǎn)

3、錄、信號轉(zhuǎn)導、腫瘤發(fā)生的基因。雖然 miRNA 的作用也是特異的，特別是5端的28個堿基，特異性的靶向與它的靶基因，但是與 siRNA 不同的是 miRNA 的特異性并不是那么強，在生物體內(nèi)往往一個 miRNA 作用于多個靶基因 6. 對于同一家族miRNA,其功能常具有互補作用.比如: 在MYC誘導的B細胞淋巴瘤小鼠模型中,剔除miR-17-92族DNA序列可誘導凋亡,如果導入此族中的任意一種miRNA均可減輕細胞凋亡.7. 不同miRNA可同時調(diào)節(jié)同一靶mRNA1.miRNA與細胞增殖與細胞增殖apoptosis轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄因子p53miR-34aStress(H2O2,UV等)Proin

4、flammatory cytokine轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄因子NF-kBmiR-146(1) IL-1 receptor- associated kinase 1 (2) TNF receptor- associated factor 6抑制cytokine signaling2.miRNA與細胞凋亡與細胞凋亡3.miRNA與細胞信號傳導與細胞信號傳導四四.microRNA.microRNA表達的特點表達的特點1,1,時間特異性時間特異性在高等生物,microRNA的表達在生長發(fā)育的不同階段是不同的.2,2,組織特異性組織特異性在不同的組織中, microRNA的表達不同的四四.尋找尋找miRNA基因

5、基因 1. Forward genetics2. MiRNA cloning3.Computational approaches to miRNA discovery五五. .檢測檢測miRNAmiRNA表達的方法表達的方法 1, Northern 雜交 2, Real-time RT-PCR 3. 基因芯片的方法六怎樣預測六怎樣預測miRNAmiRNA的靶基因的靶基因第一種方法第一種方法: 過表達或抑制miRNA的表達,利用基因芯片篩選出差異表達基因.從這些差異表達的基因中,證實miRNA的靶基因.注意事項注意事項: 1.并非所有的差異表達基因都是并非所有的差異表達基因都是miRNA的靶基因

6、的靶基因.許多差異基因表達的改變是由靶基因表達的改變而引起.miRNA轉(zhuǎn)錄因子p53P53的靶基因P53的靶基因不是該miRNA的靶基因2.該方法不能證實該方法不能證實miRNA所有的靶基因所有的靶基因.根據(jù)miRNA與靶基因mRNA 3UTR的配對程度不同, miRNA可降解靶基因mRNA(配對程度高),也可不降解靶基因mRNA (配對程度低) 但抑制mRNA的翻譯,第二種方法第二種方法: 由生物信息學預測miRNA的靶基因.預測miRNA靶基因的網(wǎng)站: /mammalian/index.html.

7、/ /microrna/home.do /注意事項注意事項: 根據(jù)背景知識, 選擇兩個或兩個以上網(wǎng)站均有預測的靶基因做進一步分析七怎樣證實七怎樣證實miRNAmiRNA的靶基因的靶基因5UTR3UTRORFAAAAAAAAA靶基因靶基因mRNAPCR擴增擴增3UTR克隆克隆3UTR到報告基因到報告基因luciferase下游下游luciferase3UTR報告載體報告載體將重組載體轉(zhuǎn)染細胞將重組載體轉(zhuǎn)染細胞,觀察過表達或抑制觀察過表達或抑制miRNA后后,luciferase活性是否改變活性是否改變.為

8、進一步證實為進一步證實miRNA確實調(diào)節(jié)該靶基因確實調(diào)節(jié)該靶基因,還需完成以還需完成以下實驗下實驗1,突變突變3UTR上與上與miRNA結(jié)合序列結(jié)合序列(主主要是種子序列要是種子序列),觀察觀察突變后的突變后的3UTR可否可否廢除廢除miRNA對對luciferase活性的影活性的影響響2,觀察過表達或觀察過表達或抑制抑制miRNA后后,內(nèi)內(nèi)源性靶基因源性靶基因mRNA和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)水平是否相應改水平是否相應改變變.3,miRNA與靶基因與靶基因功能相關(guān)性的研究功能相關(guān)性的研究八八.miRNA表達調(diào)控與腫瘤表達調(diào)控與腫瘤1. miRNA在基因組DNA上拷貝數(shù)的改變(擴增,轉(zhuǎn)位和缺失) 比如:

9、 (1) 在B-CLL中, miR-15a/16-1族區(qū)域DNA出現(xiàn)缺失. (2) 在淋巴瘤細胞中, miR-17-92族區(qū)域DNA出現(xiàn)擴增. 在膠質(zhì)細胞瘤中, miR-26a出現(xiàn)擴增 (3) 在T-ALL中, miR-17-92出現(xiàn)轉(zhuǎn)位.2. miRNA合成的影響3. miRNA的轉(zhuǎn)錄調(diào)控(1)轉(zhuǎn)錄因子對miRNA的調(diào)節(jié)作用.(2)DNA甲基化對miRNA的調(diào)節(jié)作用.比如: miR-136,-431,-432,-433.(3)表觀遺傳對miRNA的調(diào)節(jié)作用.4.miRNA與腫瘤的轉(zhuǎn)移比如: miR-10b,miR-9,miR-31 and miR-335與乳腺癌的轉(zhuǎn)移有關(guān)5. miRNA與腫瘤的診斷謝謝大家謝謝大家!apoptosis轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄因子p53miR-34aStress(H2O2,UV等)Proinflammatory cytokine轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄因子NF-kBmiR-146(1) IL-1 receptor- associated kinase 1 (2) TNF receptor- associated factor 6抑制cytokine signalin