hsa-miR-429的靶基因预测及功能分析

目的通过生物信息学方法预测hsa-miRNA-429的靶基因及其靶基因的可能功能。方法通过miRbase和Clustal在线数据库对miR-429的碱基序列及序列在各物种间的保守性和进化发展进行分析;应用TargetScan和miRDB数据库预测hsa-miR-429的靶基因;将预测得到的两个数据库的靶基因交集用DAVID在线数据库进行组织器官表达程度分析、功能富集分析和信号转导通路富集分析。结果 miR-429在人、大猩猩、鼠等多个物种之间具有高度保守性;人的miR-429与猕猴的hsa-miR-429-3p更为接近。两个靶基因预测软件预测的靶基因取交集后共有252个,在血管、肾组织中表达丰富度较高;涉及转录调控、心脏血管平滑肌细胞发育、心肌细胞增殖等51个生物过程,影响蛋白结合、DNA结合、转录因子结合等17个分子功能,显著富集于癌症通路、肾细胞癌、心肌细胞肾上腺素能信号转导等16个信号通路中。结论 hsa-miR-429的靶基因参与体内多种生物活动,且在癌症及心血管疾病的进展中起着重要作用。     

基于生物信息学分析探讨类风湿关节炎与骨关节炎之间的关系北大核心CSCD

目的:利用生物信息学分析探讨类风湿关节炎(RA)与骨关节炎(OA)之间的关系。方法:通过GEO数据库获取RA和OA血清基因芯片表达谱,筛选两者之间的差异miRNA并取交集,利用FunRich软件对交集miRNA进行转录因子预测及功能富集分析。应用String及Cytoscape软件对交集miRNA作用的靶基因进行蛋白互作网络构建,并筛选出核心mRNA,最后利用DAVID数据库对mRNA进行GO功能分析及KEGG信号通路分析。结果:共获得hsa-miR-4281、hsa-miR-98-5p、hsamiR-3613-3p及hsa-miR-6858-3p 4个差异miRNA,其生物过程主要涉及肽代谢、转录、翻译等,涉及10个核心转录因子:LHX3、SP4、NFIC、VSX2、HOXA7、TCF3、MYC、HOXB4、ETS1、SP1。蛋白互作分析提示CDC5L、HNRNPU、GATAD2A、CHD4、ACTB为互作网络中的核心靶点;GO富集分析结果显示交集miRNA所调控mRNA的生物学过程主要涵盖mRNA代谢过程的调控、细胞周期过程的负调控、有丝分裂细胞周期等,KEGG富集结果信号通路主要涉及调控干细胞多能性的信号通路、Hippo信号通路、FoxO信号通路、Apelin信号通路、p53信号通路等。结论:RA与OA两者之间交集miRNA和核心基因的发现有助于了解两种疾病发病机制的相关性,为治疗两种疾病的共同药物研发及治疗方式提供一定的参考。     

糖尿病前期患者循环miR-103b表达、临床意义及靶基因功能研究

目的:探讨2型糖尿病前期患者循环血清中微小RNA(miR)-103b的表达变化与临床意义,并分析其靶基因生物信息学功能。方法:收集糖尿病前期患者(n=48)、糖尿病无并发症患者(n=47)及正常健康人群(n=50)的血清标本,用real-time PCR检测各血清样本中miR-103b的表达水平,并比较3组miR-103b表达水平的差异与临床病理特征之间的相关性,运用受试者工作特征(ROC)曲线评估诊断效率及特异性。利用生物信息学技术,对hsa-miR-103b的特征、进化保守性、靶基因功能以及GO信号通路等进行深入分析。结果:Real-time PCR结果显示,与健康人群相比,循环血清中miR-103b在糖尿病前期及糖尿病无并发症患者的表达显著降低(P0.05)。ROC曲线分析结果显示,糖尿病前期患者血清中miR-103b的ROC曲线下面积(AUC)达到0.877,提示miR-103b是糖尿病前期具有较高灵敏性和特异性的临床诊断标志物。生物信息学分析结果表明,hsa-miR-103b定位于人染色体5q34,并在10个物种间具有高度的保守性。靶基因预测共获得53个潜在的功能性靶向基因。进一步应用DAVID数据库和GO数据库进行靶基因功能富集分类,结果显示miR-103b靶基因功能主要涉及蛋白质氨基酸的磷酸化、RNA聚合酶II启动子转录调控和DNA依赖的转录调节,参与细胞周期、细胞生长增殖和细胞凋亡,调节功能蛋白结合并与PIP3结合激活下游信号通路。这些功能因子主要富集于MAPK、Wnt、胰岛素和Ras等信号通路,少量因子参与调节细胞周期和脂肪酸代谢等生理过程。结论:2型糖尿病前期患者血清中低水平miR-103b可能是潜在的2型糖尿病早期超前诊断标志物和治疗靶点。     

lncRNA与miRNA相互作用对疾病的影响

长链非编码RNA(lncRNA)与微小RNA(miRNA)之间存在相互调控关系。lncRNA可作为一种竞争性内源性RNA(ceRNA)与miRNA相互作用,参与靶基因的表达调控,反之,miRNA可通过RNA诱导沉默复合物(RISC)调控lncRNA发挥生物学功能,两者共同参与多种疾病的发生。     

基于microRNA差异表达探讨恶性纤维组织细胞瘤致病机制

目的 应用芯片表达分析技术探讨miRNA在恶性纤维组织细胞瘤发病机制中的作用.方法 利用miRCURYTM LNA miRNA表达谱芯片技术高通量筛选NMFH1与MSC、HSF、MRC-5和HT-1080细胞系差异表达miRNA,筛选靶基因,分析调控作用机制.结果 筛查NMFH1与4种对照组细胞系差异表达miRNA,选取与所有正常样本对比均下调miR-222、miR-186及miR-933,均上调miR-886-3p、miR-886-5p、miR-183、miR-340及miR-BART7进行qRT-PCR实验,验证芯片数据可靠性.基于生物信息学方法挖掘miRNA靶基因,构建基因调控网络,基于功能组注释信息分析NMFH1风险疾病基因及通路,揭示MFH恶性病变机制.结论 miRNA在肿瘤样本与正常细胞系间显著差异表达,是参与MFH发生发展过程的重要调控因子,发挥负调控基因表达作用,使肿瘤细胞逃避正常生长调控机制,无限增殖和转移,出现恶性表型.     

基于生物信息学构建上皮性卵巢癌组织中miRNA-mRNA调控网络

目的 通过生物信息学构建上皮性卵巢（EOC）组织中miRNA-mRNA调控网络,以期为卵巢癌机制学研究提供研究思路。方法 选择GEO数据库中关于上皮性卵巢癌细胞外泌体及裂解物差异表达miRNA数据集GSE197892,选取其交集miRNA及各自表达显著的miRNA作为研究对象。应用在线分析网站预测其靶基因,并对其进行生物信息学分析,同时构建miRNA-mRNA调控网络。结果 外泌体组共筛选出的差异表达miRNA共30个,裂解物组共有32个,两组交集miRNA共有3个。外泌体组可筛选出3个显著差异表达miRNA,裂解物组则有4个。生物信息学分析显示,三组靶基因均于癌症通路中富集程度最高;同时,交集组靶基因于PTEN/Akt、FoxO等信号通路中显著富集;外泌体组靶基因于Hippo、Wnt等信号通路中显著富集;裂解物组靶基因则还显著富集于mTOR、MAPK等信号通路中。调控网络显示外泌体组、裂解物组、交集miRNA及其靶基因之间均有联系,多个靶基因可受多个miRNA的共同调控;同时,miR-214-3p及其靶基因FAT4、TMX4、SEMA4D、IGSF3及RRP7A处于调控网络的核心位置...     

miR-32-5p在PCOS大鼠卵巢组织中表达变化及其生物学功能预测

目的探讨miR-32-5p在多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)大鼠卵巢组织表达变化并预测其可能参与的生物学过程。方法应用脱氢表雄酮(dehydroepiandrosterone,DHEA)颈背部注射建立PCOS大鼠模型;记录大鼠体重、动情周期变化;通过组织病理学观察评估大鼠卵巢形态学变化;应用实时定量PCR检测miR-32-5p在卵巢组织中表达;通过数据库和生物信息学方法预测hsa-miR-32-5p下游靶基因并进行生物学功能分析和信号通路富集分析。结果PCOS组大鼠体重显著增加,动情周期紊乱,卵巢呈多囊样改变;PCOS组大鼠卵巢组织miR-32-5p表达量显著高于对照组;生物信息学分析显示其潜在下游靶基因592个,富集于DNA修复和PI3K-AKT信号通路等生物学调控过程。结论 miR-32-5p在PCOS模型大鼠卵巢组织高表达,可能通过调控下游靶基因影响PCOS病理生理过程。     

系统性红斑狼疮患者中miR-410 表达及其靶基因生物信息学分析

目的:检测miR-410 在系统性红斑狼疮患者(SLE)中的表达水平,运用生物信息学方法研究miR-410 及其靶基因在SLE 发生发展过程中的作用。方法:定量检测miR-410 在SLE 患者外周血单个核细胞中的表达水平,并通过miR-410序列分析,靶基因预测和Genecards 数据库分析,进一步对其靶基因进行GO 富集和KEGG Pathway 分析。结果:miR-410 在SLE 患者中表达显著降低,其核苷酸序列在多物种间呈高度保守性。受miR-410 调控且与SLE 疾病相关的潜在靶基因包括FASLG、CSF2、IFNAR2、MAPK1、PLCG2、IL4 等。GO 分析发现miR-410 的靶基因参与细胞生长增殖、程序性死亡、细胞分化、免疫系统发育等多个生物过程。KEGG Pathway 分析发现miR-410 的靶基因显著富集在肿瘤途径信号通路、细胞因子-细胞因子受体相互作用信号通路、胶质瘤信号通路、黑色素瘤信号通路、TGF-β和JAK-STAT 信号通路等。结论:miR-410 可能通过直接靶向作用其调控靶分子,影响SLE 患者体内多条信号通路的网络调控,从而参与SLE 疾病的发生和发展。     

严重烫伤大鼠早期胫骨前肌组织中微小RNA表达谱数据的靶基因分析

目的初步确定严重烫伤大鼠早期胫骨前肌组织中差异表达微小RNA(miRNA)的靶基因,从而为进一步机制研究指明方向。 方法采用高通量芯片技术检测严重烫伤大鼠早期胫骨前肌miRNA表达谱数据,筛选部分差异明显且相关性较好的miNRA,包括miR-1-3p、miR-206-3p、miR-133a-3p、miR-22-3p、miR-30a-5p、miR-30d-3p、miR-190b-5p、miR-628和miR-678,利用互联网络检索数据库Mirbase、Miranda和Mirdb,对这些差异miRNA进行靶基因预测。 结果3大数据库预测结果显示差异miRNA主要调控79个靶基因,网络关系图显示了miR-1-3p、miR-206-3p、miR-133a-3p、miR-22-3p、miR-30a-5p、miR-30d-3p、miR-190b-5p、miR-628和miR-678等miRNA及其预测靶基因之间复杂的调控网络关系。 结论根据初步的预测结果,miR-1-3p和miR-206-3p共同调控的靶基因较多,可作为进一步机制研究的理论依据。     

构建编码基因-非编码RNA调控网络挖掘前列腺癌潜在致病因子

目的 基于前列腺癌的编码基因-非编码RNA调控网络识别潜在的生物标记物.方法 利用前列腺癌的lncRNA、miRNA和mRNA表达谱数据及它们与转录因子之间的靶向关系,构建编码基因-非编码RNA三维调控网络,挖掘ceRNA子网,识别潜在竞争性的lncRNA并筛选前列腺癌潜在的致病因子.结果 从ceRNA子网中识别出4个lncRNA竞争性的结合了5个miRNA间接调控了63个基因的表达,功能预测这些lncRNA参与了激素调节;基于网络拓扑属性,挖掘出一个包含了16个lncRNAs、2个miRNAs、4个mRNAs的生物标记物.结论 多种调控因子如TF、lncRNA、miRNA、mRNA共同作用影响前列腺癌的发生发展,其中有些lncRNA作为ceRNA来发挥基因表达调控的作用.     

基于网络成分分析的阿尔茨海默症靶基因动态表达研究

解析转录因子与靶基因之间相互调节的关系并构建转录调控网络,对研究阿尔茨海默症(AD)的致病机理、早期诊断及制药等具有重要意义。网络成分分析( NCA)是一种能够动态预测转录因子活性并表现其影响关系的方法。本研究利用转录因子对靶基因的调控作用,及基因在AD不同病程中表达的先验知识和生物数据,通过预处理AD基因表达数据,选择出10 个转录因子和85 个靶基因进行网络成分分析,并利用162 条调控关系构建AD基因调控网络,形成和展示了转录因子对靶基因的动态调控关系和作用。通过动态预测转录因子活性及构建网络图,发现转录因子在AD疾病的不同程度的活性有明显变化趋势,其调控的靶基因变化符合AD的病理特征。如靶基因NONO在转录因子ANAPC5的调控下,表达值由3 126 上升至4 508,而靶基因YWHAZ表达值由6 000 下降到接近于0。该研究为AD致病机理探寻、早期诊断和相应的分子生物学实验,提供了新的思路和依据。     

酒精性股骨头坏死竞争性内源RNA网络及潜在生物标志物的综合分析

背景:酒精性股骨头坏死与饮酒具有高度的相关性,然而其具体发病机制尚不明确且存在一定的个体差异。目的:构建酒精性股骨头坏死的基因网络图谱,进一步探索酒精性股骨头坏死的潜在发病机制。方法:从广西中医药大学第一附属医院骨二科招募3例酒精性股骨头坏死患者和3名健康志愿者,通过对其外周血进行基因测序筛选具有差异表达的m RNA和lnc RNA,通过预测lnc RNA-mi RNA和mi RNA-m RNA的相互作用靶点,使用cytoscape软件构建竞争性内源RNA调控网络。结果与结论:(1)通过差异表达分析从酒精性股骨头坏死样本中鉴定出了差异lnc RNA 127个、差异m RNA 921个,通过靶基因预测共预测出了205个mi RNA及5 184个m RNA靶点,最终构建了包含3个lnc RNA(SNHG3、MUC19、LINC00476)、5个mi RNA(hsa-mi R-146b-5p、hsa-mi R-139-5p、hsa-mi R-126-3p、hsa-mi R-193a-3p、hsa-mi R-135a-5p)和11个m RNA(PEX5、ACTR3B、CHMP4B、CSMD1、...     

复杂疾病风险基因模块识别及其调控机制研究

类风湿性关节炎（RA）是一种自体免疫性复杂疾病,它由遗传因素和环境因素共同作用所决定。目前RA的发病及调控机制仍然不明确。本研究从系统层面提出了一个新的方法框架,利用已知的调控信息及功能关系来解释遗传因素。本研究基于全基因组关联研究（WTCCC）数据,结合SNPs基因型数据、通过UCSC基因组数据库,将风险SNP映射到各基因,并将基因映射到蛋白质互作网络进行风险基因定位与风险分析,发现大多数关键调控基因与RA有关。对每个风险基因模块,利用Transfac数据库探讨了这些基因与它们相应转录因子间调控机制,所获结果将为临床提供有益的借鉴。     

Curcumin inhibits the proliferation and invasion of human osteosarcoma cell line MG-63 by regulating miR-138

Objective: In this study, we screened the different human osteosarcoma cell line MG-63 miRNAs after the treatment of curcumin and explored the effects of curcumin on MG-63 cells and its mechanism. Methods: Affemitrix miRNA chip was used to detect the changes of miRNA expression profile in MG-63 cells before and after curcumin treatment, and screen different expression of miRNAs. The target gene of miRNA was analyzed by bioinformatics. The expression levels of miRNA-138 target genes Smad4, NFκB p65 and cyclin D3 were detected. MTT and Transwell Cell invasion assays were used to observe the effects of curcumin on MG-63 cells. Results: Curcumin could significantly inhibit the proliferation of MG-63 cells and the expression levels of miRNA-138 target genes Smad4, NFκB p65 and cyclin D3 in MG-63 cells (P<0.05); overexpression of hsa-miR-138 down-regulated the expression levels of Smad4, NFκB p65 and cyclin D3 compared with the treatment of curcumin, while inhibition of hsa-miR-138 up-regulated the expression levels of Smad4, NFκB p65 and cyclin D3. Conclusions: Curcumin could increase the expression of hsa-miR-138, hsa-miR-138 inhibited cell proliferation and invasive ability by inhibition of its target genes.     

Suppression of hepatocellular carcinoma by baculovirus-mediated expression of long non-coding RNA PTENP1 and MicroRNA regulation

Long non-coding RNAs (lncRNAs) play regulatory roles in cancers. LncRNA PTENP1 is a pseudogene of the tumor suppressor gene PTEN but its roles in hepatocellular carcinoma (HCC) have yet to be explored. Here we confirmed that PTENP1 and PTEN were downregulated in several HCC cells, thus we constructed Sleeping Beauty (SB)-based hybrid baculovirus (BV) vectors for sustained PTENP1 lncRNA expression. Co-transduction of HCC cells with the SB-BV vector expressing PTENP1 elevated the levels of PTENP1 and PTEN, which suppressed the oncogenic PI3K/AKT pathway, inhibited cell proliferation, migration/invasion as well as induced autophagy and apoptosis. The overexpressed PTENP1 decoyed oncomirs miR-17, miR-19b and miR-20a, which would otherwise target PTEN, PHLPP (a negative AKT regulator) and such autophagy genes as ULK1, ATG7 and p62, indicating that PTENP1 modulated the HCC cell behavior and gene networks by miRNA regulation. Injection of the PTENP1-expressing SB-BV vector into mice bearing HCC tumors effectively mitigated the tumor growth, suppressed intratumoral cell proliferation, elicited apoptosis, autophagy and inhibited angiogenesis. These data collectively unveiled the molecular mechanisms of how PTENP1 repressed the tumorigenic properties of HCC cells and demonstrated the potential of the SB-BV hybrid vector for PTENP1 lncRNA modulation and HCC therapy.