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miRNAs与肿瘤
微小RNA(microRNA,miRNA)是一类长19~24 nt的单链、内源性非编码 RNA,其序列高度保守。成熟 miRNA的转录生成首先是在细胞核内经 RNA多聚酶 II和(或)多聚酶 III的作用形成初始 miRNA(pri-miRNA),然后在核内切酶 Drosha Rnase III作用下,去除 pri-miRNA的5'-cap和3'-poly(A)结构形成含茎环结构的前体 miRNA (pre-miRNA),再经由 Ran-GTP/Exportin-5受体将 pre-miRNA从核内输出到细胞质,在胞质经 Dicer酶和解螺旋酶作用后形成单链成熟 miRNA;成熟 miRNA被 RNA诱导沉默复合物(RNA-induced silencing complex, RISC)如 Argonaute核蛋白家族包裹,形成 miRNA沉默复合体(miRNP),miRNP可以与靶基因 mRNA的3'-UTR互补配对,使 mRNA发生降解或转录抑制,发挥转录后水平调控作用[1]。单一 miRNA可调控多个靶基因,一个靶基因也可由多个 miRNAs共同调控,这些靶基因大多数参与了机体分化,细胞增殖、凋亡、代谢等生理过程。新研究还发现另一类内源性长非编码 RNA(long uncoding RNA, lncRNA)可调控靶基因 mRNA表达,也可作为竞争性内源 RNA(ceRNA)拮抗 miRNA的转录抑制作用[2](图1)。早报道 miRNA是在1993年,科学家在秀丽短杆线虫体内得到,分析发现它包含约21个非编码核苷酸序列,部分序列能与 lin-14 mRNA的3'-UTR互补配对结合,抑制 lin14蛋白合成,取名为 lin-4[3-4]。后来研究发现, miRNAs在多种动植物体内都存在,截至2014年6月, miRBase数据库报道的 miRNAs总数已达28645个。越来越多的研究证实,在人类多种疾病如肿瘤、心血管疾病和代谢性疾病等病理过程中,miRNAs 的表达均出现异常。
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微小RNA在心血管系统中的调控作用及其意义
微小RNA(microRNA,miRNA)是一类在动物和人类中广泛存在的小分子非编码RNA,是由具有茎环结构的约70 ~90个碱基大小的RNA前体经过Dicer酶加工后生成的内源性的18~ 25个碱基的单链小分子RNA[1].miRNA在物种进化中相当保守,其表达具有严格的组织特异性和时序性[2].miRNA在真核生物中通过与靶mRNA碱基配对引导沉默复合体(RNA-induced silencing complex,RISC)抑制靶mRNA翻译或促使靶mRNA降解发挥作用[1].Lewis等[3]预测1/3的人类基因受miRNA调控.2005年,Zhao等[4]针对miRNA在心脏发育中功能的研究,提示miRNA可能参与心血管系统的发育、分化和病理过程.新近研究表明,miRNA与心血管系统的发育、分化及其疾病的发生发展有着密切联系.本文对近年来miRNA在心血管系统中的研究做一综述.
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microRNA在妇科肿瘤中的研究进展
miRNA是一类广泛存在的对基因进行微调的非编码RNA小分子,约占人类基因组的3%,控制了人类约1/3的mRNA表达,通过与靶基因mRNA碱基配对引导沉默复合体(RISC)降解mRNA或抑制mRNA的翻译,从而在转录后水平调控蛋白表达,参与生命过程中一系列重要进程,包括早期胚胎发育、细胞增殖、分化、凋亡、脂肪代谢以及在基因表达调控中的作用等 [1].1993年Lee等 [2]首次在线虫中发现基因Lin-4通过转录生成的RNA调控虫体的发育过程,2000年Reinhart等 [3]又发现了另一个类似的具有转录后调节功能的小分子RNA:let-7.随后的研究发现,此类小RNA在各种生物中普遍存在,miRNA作为新的研究切入点,为功能基因组学、转录调控机制及基因治疗等研究开辟了新的途径.现将miRNA的生物学特性、生成、作用机制及与妇科肿瘤的相关性研究等作如下综述.
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TGF-β调控的miRNA在肾间质纤维化中研究?
微核糖核酸( microRNA)是短的非编码的内源性RNA,结合到其靶mRNAs,并组装到相应的 RNA 诱导的沉默复合物( RISC)中。 miRNA的生物合成包括多个步骤。首先, miRNA在细胞核通过RNA聚合酶Ⅱ或RNA聚合酶Ⅲ转录为具有发夹径环结构的初级miRNA( PRI-MIR)。初级miRNA( PRI-MIR)被RNaseⅢ型核酸内切酶Drosha及其辅酶DGCR8剪切成双链短miRNA前体( Pre-miR)[1]。三磷酸鸟苷( GTP)和输出蛋白5能够将Pre-miR从细胞核转运到细胞质中[2]。细胞质中Pre-miR被另一种RNaseⅢ型核酸内切酶Dicer及其辅助因子剪切加工成为20~22个核苷酸左右的有活性的、成熟的miRNA[3]。并组装到RNA诱导的沉默复合体( RISC)上,并由RISC介导其与靶mRNAs结合,通过抑制靶mRNAs的翻译或降解靶mRNAs起作用。因此,miRNA能够通过mRNA的降解,翻译抑制或转录后抑制来调控基因的表达。
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MicroRNAs与冠心病发生发展关系的研究进展
microRNA(miRNA)是一类长约21-25个核苷酸的小分子非编码RNA,是由具有发夹结构的约70-90个碱基大小的单链RNA前体经过Dicer酶加工后生成双链RNA[1],双链miRNA被引导进入沉默复合体中,一条成熟单链miRNA保留其中,另一条被降解.miRNA分子在3'端非编码区域(3'UTR)与靶基因mRNA分子互补配对后,可以降低mRNA分子的稳定性并使mRNA发生翻译抑制从而影响靶基因的表达调控[2-4].miRNA具有集体功能的特点,单一miRNA难以替代[5].研究发现多种miRNAs与冠心病相关,例如:miRNA-208、miRNA-1、miRNA-133影响心肌凋亡、心肌肥厚等,miRNA-126、miRNA-92a调控血管生成,miRNA-320、miRNA-21、miRNA-499等参与心肌缺血-再灌注损伤,miR-208、miR-29、miR-133、miR-30和miR-21等参与心肌纤维化,miRNA-1、miRNA-133参与心梗后心律失常等.现就其在冠心病中的作用进行系统分析和综述.
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RNA干扰--一种生物自保护现象
RNA干扰是一种具有同源性的双链RNA诱发转录后基因沉默现象.RNA干扰主要通过双链RNA被核酸酶切成21~25个核苷酸的小干扰性.RNA:这种小干扰性RNA与细胞源性的某些酶和蛋白质形成RNA诊导的沉默复合体,由此复合体介导使与双链RNA有源序列的信使RNA被降解,抑制了基因的表达.使细胞表现出特定基因缺失的表型,这是一种基因水平的生物自保护,起着防止有害病毒或DNA破坏基因的作用.RNAi作为一种生生物自保护的手段,在探查基因功能,探索治疗肿瘤、感染性疾病和显性基因病等方面有广泛的应用前景.
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小干扰RNA与RNA干扰
RNA分子参与生物体许多基本的细胞生理活动,其功能之多远未搞清楚。继核酶、肽粒酸、反义RNA等之后,近年来有关小干扰RNA(short interfering RNA,siRNA)及其所致的RNA干扰(RNA interference,RNAi)现象又成为研究的热点。siRNA是双链RNA(double-strand RNA,dsRNA)被RNaseⅢ家族中的核酸酶DICER降解后产生的长21~25核苷酸的小片段,具有5′-磷酸、3′-羟基和1~2个核苷酸的3′-粘性末端。所谓RNAi就是siRNA引起的生物体内同源基因特异性沉默(silencing)现象,其本质是siRNA与对应的mRNA特异结合,使靶RNA降解从而阻止mRNA的表达。RNAi现象首先在转基因植物中发现,当时称为共抑制(co-suppression)或转录后基因沉默(post-transcriptional gene sileneing,PTGS);后来证明在真菌等真核生物中也存在,称为消除(quelling);在线虫和果蝇中则称为RNA干扰。研究表明,这3种现象有共同的转录后基因沉默机制,都是外源性dsRNA被加工成siRNA,然后识别与切割相应mRNA的过程。长度>30核苷酸的外源性dsRNA可在细胞内被核酸酶DICER切割成长21~25个核苷酸的正义和反义RNA链,即siRNA。反义siRNA可与同源单链mRNA特异结合,作为RNA诱导沉默复合体(RNA-induced silencing complex,RISC)的引物,引导RISC切割相应的靶RNA。……
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MicroRNA-146a 单核苷酸多态性的研究进展
microRNAs(miRNAs)是发现于真核细胞中的一类长约22个核苷酸的内源性非编码单链小分子RNA。细胞内成熟的 miRNAs 与 AGO (Argo‐naute)蛋白结合参与形成RNA 诱导的沉默复合体(RNA‐induced silencing complex ,RISC),通过部分碱基互补配对的方式识别靶mRNA的3′非编码区(3′untranslated region ,3′UTR),并根据互补程度的不同决定RISC降解靶mRNA或者抑制mRNA的翻译,从而抑制对应蛋白的合成,达到调控基因表达的目的[1]。自1993年在线虫中发现了第1个miRN A 以来,现已在几十类物种中发现了逾千种miRNAs ,其中人类miRNAs有1000余种[2]。据推测,miRN A s调节着人类约三分之一的基因,参与了机体诸多生理病理过程[3]。microRNA‐146a(miR‐146a)是近年来的研究热点之一,其单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms ,SNPs)在疾病发生及发展中扮演重要角色,本研究对 miR‐146a SNPs的新进展进行描述。
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RNA干扰抑制丙型肝炎病毒复制的研究进展
RNA干扰技术(RNAi)是近两年来产生的新兴生物技术.RNAi作用的基本原理是双链小干扰RNA(siRNA)结合核酶复合物形成RNA诱导的沉默复合体(RISC),激活的RISC通过碱基配对定位到同源mRNA转录体上并切割mRNA,进而破坏特定目的基因转录产生的mRNA,使其功能沉默.由于siRNA作用的阶段是在目的基因转录成为mRNA以后,即转录后,所以RNAi引导的基因沉默又称转录后基因沉默(PTGS).
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外源性microRNA跨物种应用研究进展
microRNAs(miRNAs)[1]是在生物体中发现的一类具有调控功能的非编码RNA,其大小长约20~25个核苷酸.成熟的miRNAs是由较长的初级转录物经过一系列核酸酶的剪切加工而产生的,随后组装进RNA诱导的沉默复合体,通过碱基互补配对的方式识别目的mRNA,并根据互补程度的不同指导沉默复合体降解目的mRNA或者阻遏目的mRNA翻译,进而影响相应蛋白表达,终实现对生物体生理机能的调控作用,如已有证据表明,在多种肿瘤样本的致瘤部位,某些抑癌基因的miRNA显著上调,而癌基因的miRNA含量则显著低于正常?[2].
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循环miRNA在疾病诊断中的应用
微小RNA(miRNA)是指长度为18~24个核苷酸的内源性小分子非编码RNA,普遍存在于各种生物中,由RNA聚合酶Ⅱ转录后,形成RNA前体分子(pri-miRNA),在细胞核内经 RNA酶Ⅲ( Drosha)和双链RNA结合蛋白(Pasha)加工成长约70个核苷酸,具有茎环结构的miRNA前体(pre-miRNAs),pre-miRNAs经exportin5等蛋白转运到细胞质中,在另一个RNA酶Ⅲ(Dicer)剪切下形成约22个核苷酸的miRNA双链,其中一条为成熟的miRNA分子.成熟的miRNA分子在细胞内与Argonaute蛋白等形成RNA诱导的基因沉默复合体RISC(RNA induced silencing complex),并倾向于保留在miRISC复合体中,对靶基因进行负调控[1,2].
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食管癌易感性与 AGO1 rs636832 A>G 基因多态性的关系
miRNA与Dicer、TAR-RNA结合蛋白、Argonaute( AGO)等蛋白形成微小RNA介导基因沉默复合体(miRNP),在转录后水平调控基因表达,参与调控细胞生长、分化和凋亡,其中以AGO蛋向为重要.单核苷酸多态性( SNP)是基因水平上单个核苷酸的变异,是形成肿瘤易感性的原因之一.本实验旨在探讨AGO1 rs636832 A>G SNP与食管癌易感性的关系.一、材料与方法1.材料:自2008年10月至2009年11月在江苏大学附属人民医院心胸外科收集380例食管癌以及380例对照组.食管癌均有明确病理诊断,均为鳞状细胞癌.对照基因型符合Hardy-Weinberg遗传平衡(P>0.05),说明对照人群选择具有代表性.
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Wnt/β-catenin信号通路与microRNA相互作用的研究进展
Wnt 基因早是1982年 Nusse等[1]在用小鼠乳头瘤病毒诱导小鼠产生乳腺癌的过程中发现的。 Wnt基因表达因子参与细胞生长、凋亡及干细胞分化等重要生理过程。 Wnt基因所编码的蛋白是一类分泌型糖蛋白,它具有分泌型生长因子的特点,Wnt 被分泌后,既可与自身细胞的膜受体结合发挥自分泌调节作用,也可与邻近细胞的膜受体结合发挥旁分泌作用。现已发现的Wnt通路分支有(1)经典Wnt/β-连环蛋白(Wnt/β-catenin)信号转导通路;(2)平行细胞极性通路;(3) Wnt/Ca+通路;(4)调节纺锤体定向和不对称细胞分裂的通路[2]。其中经典Wnt 信号通路即 Wnt/β-catenin 通路,是 Wnt 信号中研究清楚的一条通路,在整个进化过程中高度保守。微小RNA(microRNA)是广泛存在于真核生物中的一类长度约为22个核苷酸的内源性非编码单链小分子RNA,由一段具有茎环结构、长度为70~80个核苷酸单链RNA前体剪切而成,可通过与其相关的mRNA分子3′端非编码区(untranslated region, UTR)互补配对,与Argonaute 蛋白结合形成 RNA 诱导的沉默复合体(RISCs)促进靶mRNA的降解或抑制其翻译负调控基因表达而发挥生物学作用[3-5],也可以通过甲基化及调节转录因子参与基因表达的转录后调控[6]。
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RNAi的肿瘤基因治疗
近年来研究表明,通过特异性阻断剂抑制肿瘤细胞DNA损伤修复过程中关键调控基因功能,可以抑制DNA修复,增强其放疗效果.RNA干扰(RNA interference,RNAi)作为一种转录后基因沉默机制,从1998年Fire首次报道双链RNA可以特异性地沉默基因表达以来,RNAi已经在各个领域广泛应用,尤其在肿瘤的治疗领域中,已显示巨大的潜力.