miRNA-122a靶基因预测及生物信息学分析

目的:利用基因芯片技术分析肝癌HepG2细胞和正常肝上皮LO2细胞中miRNA的表达,并对HepG2细胞中低表达的miRNA-122a进行靶基因预测及相关生物信息学分析,为以miRNA-122a为靶点的基因治疗提供理论和实验基础.方法:利用基因芯片技术检测HepG2细胞和LO2细胞中miRNA-122a表达水平,通过生物信息学预测miRNA-122a的靶基因,并对其靶基因进行功能富集分析(GO-analysis)、信号转导通路富集分析(Pathway-analysis)和蛋白质相互作用网络分析.结果:与LO2细胞比较,miRNA-122a在HepG2细胞中呈低表达.miRNA-122a预测靶基因有1 104个,其靶基因集合功能分别富集于碳水化合物生物合成、核苷酸代谢、细胞因子受体结合、细胞周期等生物学过程(P<0.001);信号转导通路显著富集于JAK-STAT信号通路、Wnt信号通路、MAPK信号通路、ErbB信号通路、细胞周期等信号转导通路(P<0.001).结论:miRNA-122a在HepG2细胞中呈现低表达,miRNA-122a预测靶基因集合显著富集在与肿瘤发生相关的信号通路中.     

肿瘤相关hsa-miR-95-3p的靶基因预测及生物信息学分析

摘 要：［目的］ 对肿瘤相关hsa-miR-95-3p进行靶基因的预测及功能分析,为肿瘤发生的分子机制提供理论依据。［方法］ 选择miRanda、TargetScan、RNAhybrid 3种软件预测其靶基因,选择已经实验证实的靶基因作为进一步生物信息学分析的基因集合,对此基因集合进行功能富集分析(GO分析)、Pathway分析和蛋白互作分析。［结果］ Hsa-miR-95-3p序列在各物种间高度保守。3个软件分别预测得到2118、1632和58个靶基因,鉴定得到实验验证的靶基因共114个,对这些靶基因进行GO和KEGG富集分析。这些靶基因主要富集于蛋白激酶反应、基因表达调控、细胞内信号传导、细胞分裂等生物学过程和功能上(P＜0.05)。信号通路富集分析显示富集于AMPK信号通路,mTOR信号通路,p53信号通路,核黄素代谢,肝细胞癌,非小细胞肺癌,甲状腺癌,RNA降解等通路(P＜0.05)。［结论］ Hsa-miR-95-3p的靶基因主要与肿瘤细胞的增殖与分化即癌症发生的生物学过程相关,这为进一步实验研究提供了线索。     

hsa-miR-133a在人食管鳞状细胞癌细胞株中的表达及其生物信息学分析北大核心CSCD

目的探讨hsa-miR-133a在人食管鳞状细胞癌细胞株中的表达,并对其靶基因进行预测和生物信息学分析,为深入研究hsa-miR-133a的功能提供理论指导。方法通过实时荧光定量PCR法,检测人食管鳞状细胞癌细胞株KYSE-150、Eca109和正常食管上皮细胞株Het-1A中hsa-miR-133a的相对表达;应用TargetScan、PicTar及miRanda预测hsa-miR-133a的靶基因,取三者预测结果的交集,并结合DIANALAB-TarBase5.0和miRTarBase两个实验证实的基因数据库,进行功能注释和通路富集分析。结果人食管鳞状细胞癌细胞株KYSE150、Eca109中hsa-miR-133a的表达水平显著低于正常食管上皮细胞;hsa-miR-133a的靶基因显著富集在与肿瘤密切相关的AKT和p53信号通路。结论 hsa-miR-133a可能是参与调控食管鳞状细胞癌致病的靶基因。     

非小细胞肺癌自适应放疗患者血浆外泌体微小RNA差异表达谱和生物信息学分析

摘 要：［目的］ 分析Ⅲ期非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)自适应放疗中不同放射敏感性患者的血浆外泌体微小RNA (microRNA,miRNA)差异表达谱,并应用生物信息学分析外泌体miRNA的作用。［方法］ NSCLC患者接受自适应放疗20次时的胸部增强CT进行肿瘤评估,划分为放射敏感组与放射抵抗组,从中筛选出5对进行下一步研究。 通过QIAseq建库方法构建稳定的 miRNA 特异文库,并利用Illumina高通量测序技术检测miRNA差异表达谱。对差异miRNA靶基因进行生物信息学分析,分析其涉及的主要生物学功能及信号通路。［结果］ 与放射敏感患者相比,放射抵抗患者血浆外泌体中共有 142个miRNA异常表达,其中下调 42个,上调 100 个。通过基因本体富集及京都基因与基因组百科全书的通路富集分析,上述差异表达miRNA的靶基因功能主要富集于TGF-β、Hedgehog、mTOR、p53等信号通路,涉及RNA聚合酶、泛素样蛋白转移酶等多种细胞生化代谢途径,并参与细胞黏附、细胞周期、衰老等多种生物学过程。 ［结论］ 不同放射敏感性NSCLC患者血浆外泌体miRNA表达谱发生了明显变化,可能通过TGF-β等信号通路在NSCLC放射敏感性调控中发挥重要作用。     

MiRNA-210通过PI3/AKT信号通路上调E2F3促进卵巢癌SKOV3细胞增殖作用

摘 要：［目的］ 研究miRNA-210是否通过PI3/AKT信号通路上调E2F3促进卵巢癌SKOV3细胞的增殖作用。［方法］ 收集24例卵巢癌患者的临床组织。QRT-PCR分别检测肿瘤组织和癌旁组织中miRNA-210的表达;Western blot检测肿瘤组织和癌旁组织中AKT、P-AKT、E2F3表达;CCK-8检测三组细胞的增殖能力;平板克隆形成实验检测三组细胞的克隆形成能力;裸鼠皮下荷瘤模型检测三组细胞的成瘤能力。［结果］ 肿瘤组织中miRNA-210的表达高于癌旁组织;肿瘤组织中P-AKT 和E2F3的表达高于癌旁组织;转染结束后,三组细胞中过表达载体miRNA-210转染SKOV3细胞中miRNA-210表达明显高于对照组和空白组,而对照组和空白组之间无差异;CCK-8检测结果显示miRNA-210过表达后促进了SKOV3细胞增殖;平板克隆形成实验结果显示miRNA-210过表达后SKOV3细胞克隆形成能力明显增强;裸鼠皮下荷瘤模型结果显示miRNA-210过表达后SKOV3细胞皮下成瘤能力明显强于对照组和空白组;Western blot结果显示miRNA-210过表达后P-AKT和E2F3表达增加,但是miRNA-210过表达SKOV3细胞系中加入1μmol/L Wortmannin后E2F3表达随之下调。［结论］ MiRNA-210通过PI3/AKT信号通路上调E2F3,从而促进卵巢癌SKOV3细胞增殖作用。     

胰腺癌Panc-1细胞microRNA差异表达谱生物信息学的分析

目的:对胰腺癌细胞差异miRNAs表达谱进行生物信息学分析,以期从整体水平揭示microRNA在胰腺癌癌变和进展中的作用。方法:采用含有924条探针的microRNA微阵列检测胰腺癌Panc-1细胞,以3T3成纤维细胞为对照,筛选Panc-1细胞特异性microRNA表达谱;然后对上调和下调microRNA的靶基因进行Gene Ontology、Pathway和TFBS转录因子结合位点分析,以及构建microRNA和靶基因相互作用网络。结果:与3T3成纤维细胞的microRNA表达谱比较,筛选出9个Panc-1上调microR-NA,20个下调microRNA。TargetScan和mi-Randa软件预测出1 166个microRNA靶基因在Panc-1细胞中上调,212个靶基因下调。以上靶基因在DNA代谢、细胞间信号和胞质溶胶3种GO中富集显著;靶基因共涉及50条信号通路,其中富集度P<0.05的信号通路有6条;转录因子结合位点分析表明,CEBP-β、NF-κB和p53等对于上调以及下调的microRNA可能都有调节作用;microRNA和靶基因的相互作用网络分析表明,HIF-1A等基因连接度高。结论:利...     

基于生物信息技术探讨雷公藤调控透明细胞肾细胞癌的分子作用机制

目的 通过生物信息学技术筛选雷公藤与透明细胞肾细胞癌(ccRCC)的共同靶基因，为ccRCC治疗提供新的思路和靶点。方法 从GEO数据库下载ccRCC芯片数据集GSE168845,用在线分析工具GEO2R筛选癌组织与配对的非癌性肾组织间的差异表达基因。从中药分子机制的生物信息数据平台(BATMAN-TCM)获取雷公藤的作用靶点，并与差异表达基因相交，得到共同靶基因。利用STRING和DAVID在线数据库进行共同靶基因功能分析、通路富集分析和蛋白相互作用网络分析，Cytoscape3.7.1版软件对蛋白互作网络行可视化和关键靶点分析。结果 ccRCC组织和正常肾组织间有535个差异表达基因，其中上调基因123个，下调基因412个。BATMAN-TCM数据库预测到雷公藤调控靶点478个，两者共同靶点58个。蛋白互作网络关键基因涉及IL-6、INS、CFTR、IL-4、IL-1B、CASR、ADORA3和PTGER3;基因本体分析显示，共同靶基因主要富集在对刺激反应、对药物反应、参与多细胞生物过程的调节等生物过程。京都基因与基因组百科全书通路主要富集在PI3K/Akt信号通路、环磷酸腺苷信号...     

弥漫大B细胞淋巴瘤微小RNA的异常表达及核心基因筛选

目的：寻找弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)中异常表达的微小RNA (miRNA)及其核心基因(hub基因)，以期为DLBCL的发病机制研究提供新的靶标。方法：从GEO数据库中选择GSE117063数据集，该数据集包括17例DLBCL患者和14例健康对照的血浆样本，借助GEO2R工具筛选差异表达的miRNA，之后在miRTarBase网站预测miRNA的靶基因，使用DAVID网站对靶基因进行GO基因功能和KEGG通路富集分析。此外，通过蛋白质相互作用(PPI)网络筛选hub基因，构建miRNA-hub基因调控网络。最后，采用GEPIA数据库验证hub基因在DLBCL和正常组织中的表达。结果：与健康对照相比，hsa-miRNA-326在DLBCL样本中表达上调，hsa-miRNA-375表达下调，其调控的靶基因主要富集在HTLV-I感染通路和PI3K/AKT信号通路及基质中的蛋白多糖等通路，7个hub基因(AKT1、CCND1、ERBB2、TP53、MYC、CTNNB1和HSP90AA1)经验证在DLBCL中存在异常表达。结论：miRNA-326和miRNA-375及其靶基因可能在DLBCL的发病机制中发挥重要作用。     

结直肠癌中miR-31的表达及预测靶基因的生物信息学分析

目的 检测microRNA-31（miR-31）在结直肠癌中的表达及功能,预测其靶基因并进行生物信息学分析,为研究其作用和调控机制奠定基础。方法 采用实时荧光定量反转录聚合酶链反应（qRT-PCR）检测8种结肠癌细胞株、40例结直肠癌（colorectal cancer, CRC）患者癌组织及匹配的正常黏膜组织及33例结直肠腺瘤组织中miR-31的表达情况,并分析癌组织中miR-31表达与患者临床特征的关系。MTS法观察转染miR-31模拟物（mimics）组、抑制剂（inhibitor）组和对照组（miRControl）及空白细胞组细胞生长的差异,Western blot检测空白细胞组、miR-31 mimics和inhibitor三组细胞PCNA蛋白的表达。TargetScan、DIANA-microT、miRanda等软件预测miR-31的靶基因,并进行KEGG功能和信号通路富集分析。结果 miR-31在8种结肠癌细胞株中高表达,同时CRC患者癌组织中的表达高于腺瘤及正常黏膜组织（P<0.05）。其中癌组织和匹配的正常黏膜相比,miR-31表达明显上调（P=0.035）,但腺瘤和正常黏膜相比,差异无统计学意义（t=0.122, P=0.904）。miR-31的表达与临床病理特征间未见明显关系（P均＞0.05）。转染miR-31 mimics后,miR-31的表达明显上调且和miR-Control组及空白细胞组相比,miR-31 mimics组细胞生长加快;而转染miR-31 inhibitor组miR-31表达显著降低,细胞生长活力明显受抑制。同时转染miR-31 inhibitor组PCNA蛋白表达较miR-31 mimics组和空白细胞组显著降低。生物信息学分析miR-31靶基因功能集中于转录后及翻译水平的调节、细胞连接、迁移及细胞运动等生物学过程。信号通路主要富集于内吞作用、轴突导向、T细胞受体信号通路、Wnt及MAPK信号通路。结论 miR-31在结直肠癌中高表达,且miR-31可以促进细胞生长和增殖,其靶基因可能通过调节多种生物学过程发挥作用。     

miRNA-146a在全反式维甲酸诱导NB4细胞分化中的变化及作用

目的:检测全反式维甲酸(all-trans retinoic acid,ATRA)诱导的急性早幼粒细胞白血病(acute promyelocytic leukemia ,APL)细胞株NB4分化前后表达发生显著变化的微小RNA(miRNA),并对其靶基因进行预测及功能研究,进而探讨miRNA在APL发生中的作用机制.方法:ATRA(1 μmol/L终浓度)处理NB4细胞,分别于4、24、72和96 h时收集细胞,用miRNA基因芯片检测细胞分化前后各时间点的表达谱差异,找出其中关键的miRNA;实时荧光定量-PCR(real-time fluorogentic quantitative PCR ,RFQ-PCR)(TaqMan探针)方法验证其表达,并对其靶基因进行预测;应用RFQ-PCR及Western印迹法检测靶基因及靶蛋白的表达情况.结果:miRNAs芯片检测结果显示:表达显著上调的miRNAs有8个,显著下调的有15个;其中miRNA-146a在ATRA处理NB4细胞4、24、72和96 h后的表达量,分别是处理前的0.82、0.83、0.44和0.37倍.利用TargetScan软件对其靶基因进行预测,发现TGF-β1信号转导途径中的公共调节型Smad 4是其中一个靶基因.ATRA处理后Smad 4 mRNA的表达量上调,蛋白表达水平也呈逐渐上升趋势.结论:抑制miRNA-146a的表达有可能通过上调其靶基因Smad 4的表达,恢复TGF-β1信号转导通路,在ATRA诱导APL细胞分化中发挥重要作用.