系统生物学-转录组学与microRNA研究.pptVIP

物种缩写 http//www.gene.ucl.ac.uk/nomenclature/guidelines.html hsa: Homo sapiens, 人 mmu: Mus musculus, 小家鼠 rno：Rattus norvegicus大鼠 cfa：Canis familiaris 狗 gga：Gallus gallus鸡 dan、der、dgr、dme（黑腹果蝇）、dmo、dpe、dps、dse、dsi、dvi、dwi、dya：果蝇（不同种属） 秀丽隐杆线虫 Pre-miRNA在Exportin5介导作用下转运出胞核至胞质中进行下一步加工 Pre-miRNA在胞质中经双链RNA核酸酶Dicer酶作用加工形成单链成熟miRNA分子 miRNA发挥作用过程 19-23nt的成熟miRNA形成后与其他蛋白共同组成RNA介导的沉默复合体（RISC）参与RNA干扰途径 miRNA形成RISC复合体后可与特定的靶mRNA结合，这种结合不要求严格的互补配对。结合后导致靶mRNA翻译的抑制 翻译抑制 5’end of the small RNA,2–8, known as the “seed region” do not have a complex secondary structure and are located in accessible regions of the RNA microRNA识别靶位点 microRNA作用机制 21-nt dsRNAs targeting selected promoter regions of human genes caused long-lastingand sequence-specific induction of targeted genes miRNA与siRNA的联系： 均为Dicer的产物 长度均为22nt左右，5’端是磷酸基，3’端是羟基 均需Argonaute家族蛋白的存在 同为RISC的组分 二者进化关系上可能的两种推论： siRNA是miRNA的补充 miRNA在进化过程中替代了siRNA 沉默机制有重叠 miRNA的加工成熟过程与RNAi技术中常用的siRNA有许多相似之处——均经过Dicer酶对双链RNA的识别加工而形成单链RNA分子。 miRNA siRNA 产生 细胞内RNA的固有组分之一（正常） RNAi的活性形式，病毒感染和人工插入dsRNA之后诱导而产生（异常） 来源 内源转录本 转基因或病毒RNA（外源） 直接来源 发夹状pre-miRNA 长dsRNA 结构 单链 双链，3‘端有2个非配对碱基，通常为UU 互补性 不完全互补，存在错配现象 完全互补 对靶RNA特异性 相对较低，一个突变不影响miRNA的效应 较高，一个突变即引起RNAi沉默效应的改变 途径 miRNA途径 RNAi途径 对RNA的影响 在RNA代谢的各个层面进行调控 降解靶mRNA 功能 调节内源基因的表达，在蛋白质合成水平发挥作用，与mRNA的稳定性无关 抑制转座子活性和病毒感染，在转录后水平发挥作用,影响mRNA的稳定性 miRNA与siRNA的区别 microRNA研究的兴起与发展 目前靶基因检测 工作成为miRNA 功能研究的瓶颈 miRNA的获取 miRNA 分子的序列短小 1）在基因组中存在较多的互补序列 2）在不同生物体内与靶基因结合的方式也不尽相同 3）通常与多种蛋白相互作用 这使得建立一个有效而且普遍适用的研究方法异常困难。 #到目前为止,miRBase上公布的miRNA总数将近3 000种。 #现在已知靶基因的miRNA多是通过基因克隆和生物信息学筛选的方法发现的。 miRNA的获取——系统生物学筛选 　随着生物全基因组测序的完成,利用计算机对基因组序列进行有哪些信誉好的足球投注网站可以大大提高miRNA的鉴定效率。所以,人们根据目前已知的miRNA基因序列总结它们的特征和规律,编写了一些计算机程序,通过对生物基因组数据库进行有哪些信誉好的足球投注网站,可以找到那些可能为miRNA的基因序列,然后通过Northern blotting来筛选真正的miRNA 基因。 生物信息学方法是依据在不同的物种中，其成熟的miRNA 具有较大的序列同源性以及前体的茎环结构具有相当大的保守性这一特征在基因组数据库中有哪些信誉好的足球投注网站新的miRNA 基因。该方法根据比较基因组学原理并结合生物信息软件在已测序基因组中进行有哪些信誉好的足球投注网站比对，根据同源性的高低再进行RNA二级结构预测，将符合条件的候选miRNA与已经通过实验鉴定的miRNA分子进行比较分析，最终确定该物种miRNA的分布及数量。近年来随着miRNA预测方法的不断发展，人们发现的miRNA数量呈几何级数增长。这些预测方法从