人类微小RNA-409-3p靶基因预测及生物信息学分析

目的采用生物信息学技术预测人类微小RNA-409-3p(hsa-miR-409-3p)靶基因,并分析其可能参与的生物学过程及信号通路。方法应用miRbase数据库和UCSC Genome Browser分析工具获取hsa-miR-409-3p的染色体定位、碱基序列和物种保守性等基本信息,利用miRanda、miRDB、Target Scan和miRwalk进行靶基因预测,采用miRwalk网站对靶基因取交集,合并有文献支持和经实验证实的靶基因作为基因集,对基因集进行功能富集分析(GO分析)和信号通路分析。结果hsa-miR-409-3p序列在各物种间高度保守。对miRanda、miRDB、Target Scan和miRwalk预测的靶基因进行交集后共得到273个靶基因。miRwalk中检索到经验证的靶基因有133个。合并后进行GO分析,结果显示靶基因富集于细胞粘附、细胞基质粘附、生长调节、调节干细胞群维持、学习或记忆、突触传递的负调节等(P0.05)。信号通路分析结果显示靶基因富集于PI3K-Akt信号通路、Hippo信号通路、AMPK信号通路、神经营养蛋白信号通路、B细胞受体信号通路、安非他明成瘾等(P0.05)。结论 hsa-miR-409-3p参与神经系统功能及其调节的生物学过程,与神经系统疾病的发生密切相关。     

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。     

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。     

hsa-miR-30b靶基因预测及其相关生物信息学分析

目的通过生物信息学分析预测hsa-mi R-30b靶基因和功能,为深入研究hsa-mi R-30b的生物学功能和调控机制提供理论指导。方法利用Pub Med检索mi R-30b相关文章,通过mi RBase在线工具分析mi R-30b序列和基因组特征。应用mi RWalk综合数据库对hsa-mi R-30b靶基因进行预测,对靶基因集合应用Cytoscape及其插件Bingo进行功能富集分析,应用DAVID数据库进行靶基因信号转导通路富集分析。mi RBase、Pub Med、mi RWalk数据库通过输入hsa-mi R-30b或mi R-30b名称进行检索,Cytoscape及其插件Bingo和DAVID数据库则输入hsa-mi R-30b靶基因进行分析。结果 mi R-30b序列在多物种间具有一定的保守性。mi RWalk综合数据库预测靶基因交集共125个。hsa-mi R-30b靶基因主要富集于生长发育、细胞迁移、细胞周期、胰腺细胞分化、转录调控、神经系统发育等(P0.01);KEGG生物通路主要富集于Notch信号通路及年轻起病成人型糖尿病、致心律失常性右心室心肌病、小细胞肺癌和前列腺癌疾病通路(P0.05)。结论 hsa-mi R-30b预测的靶基因集合富集于多个生物学过程及疾病通路,与肺癌、前列腺癌等多种肿瘤密切相关,为hsa-mi R-30b在肿瘤方向的后续研究奠定基础。     

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。     

固有免疫信号分子hsa-miR-181a调节脑卒中作用的生物信息学分析

对固有免疫信号分子hsa-miR-181a进行生物信息学分析,以期探讨其调节脑卒中的生物学途径和信号通路,为hsamiR-181a的实验验证及功能研究提供理论指导。利用TargetScan 6.0、miRWalk、miRanda、PicTar、Genecards数据库预测所得的hsa-miR-181a与脑卒中所相关的靶基因,通过BINGO及DAVID对脑卒中相关靶基因集合进行基因本体(gene ontology,GO)和信号通路分析。hsa-miR-181a可与固有免疫基因TLR4相互作用,并同时作用于与脑卒中相关的其它靶基因,通过调节细胞途径,影响代谢过程等生物学途径,神经营养因子信号转导等KEGG信号通路发挥作用。固有免疫信号分子hsa-miR-181a可通过调节细胞途径,影响代谢过程等生物学途径,神经营养因子信号转导等信号通路调节脑卒中,为进一步实验和功能验证提供生物信息学指导。     

血管肉瘤相关miRNAs的生物信息学预测及分析

目的探讨血管肉瘤相关miRNAs及其靶基因在其恶性生物学行为中的作用。方法从GEO数据库中下载血管肉瘤miRNAs表达谱芯片数据,应用GEO2R筛选出差异表达的miRNAs并进行靶基因预测,对靶基因进行GO及KEGG生物功能富集分析及蛋白互作分析。结果筛选出53个差异表达的miRNAs (P0.05,|log fold-change|≥4),其中上调者51个,下调者2个;GO功能富集分析发现差异表达miRNAs的靶基因主要参与细胞通讯、信号转导等生物学过程;KEGG信号通路富集分析发现靶基因主要参与肿瘤信号通路、代谢通路、环腺苷酸(cAMP)信号通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、PI3K/AKT信号通路、Ras信号通路等重要通路;String蛋白互作分析发现,STAT3、TP53、MAPK1、SRC等在蛋白互作网络中处于核心地位。结论异常表达的miRNAs在血管肉瘤的恶性生物学行为中发挥着关键作用,为进一步探讨血管肉瘤发生、发展的具体分子机制、分子标志物的筛选及靶向药物的开发奠定基础。     

蜂胶黄酮PB3A作用下结肠癌细胞株中miRNA-198和miRNA-296-5p的表达及功能预测

目的:探讨蜂胶黄酮短叶松素-3-乙酸酯(pinobanksin-3-acetate,PB3A)对结肠癌SW480细胞微小RNA(microRNA,miRNA)表达谱的影响,为结肠癌的治疗及靶向药物研发提供理论依据。方法:使用miRNA芯片技术分析检测蜂胶黄酮PB3A处理人类结肠癌SW480细胞后miRNA表达谱的变化。通过实时荧光定量PCR方法检测miRNA-198和miRNA-296-5p的表达水平,以此来验证miRNA芯片结果的准确性和可靠性。利用miRWalk、Micro T、miRanda等12个网上数据库预测这2条miRNAs的靶基因并进行靶基因功能富集分析。结果:miRNA芯片分析结果显示,蜂胶黄酮PB3A干预24 h后结肠癌SW480细胞中差异表达倍数在2倍及以上的miRNA有267条,其中差异表达倍数达10倍及以上的miRNA有30条,28条为上调表达,2条下调表达;RT-qPCR实验结果显示miRNA-198和miRNA-296-5p的表达量趋势跟miRNA芯片结果一致,表达差异有统计学意义(P0.05)。miRNA靶基因预测发现miRNA-198有859个靶基因,miRNA-296-5p有906个靶基因;对这些可能被调控的靶基因进行Gene Class分析,结果显示miRNA-198和miRNA-296-5p的靶基因功能主要为转录因子、拷贝数变异、细胞分化、癌基因、蛋白激酶、组蛋白、转移癌基因、肿瘤抑制基因等(P0.05)。信号通路富集分析结果显示,miRNA-198靶基因显著富集于肿瘤通路、Wnt信号通路、胞吞通路、Erb B信号通路、黏着斑通路、黑素生成通路等信号通路,而miRNA-296-5p靶基因在MAPK信号通路、胞吞通路、轴突导向通路、Wnt信号通路、胰岛素信号通路、钙离子信号通路等信号通路中出现聚集(P0.05)。结论:蜂胶黄酮PB3A影响结肠癌SW480细胞的miRNA表达谱。PB3A作用下miRNA-198和miRNA-296-5p的异常表达可能参与PB3A抗结肠癌的过程。     

血浆hsa-miR-19a-3p与急性冠脉综合征相关性研究及其生物信息学分析

目的分析hsa-miR-19a-3p与急性冠状动脉综合征(ACS)的相关性,并探讨其可能机制。方法选择2014年3月至2015年9月湖北省恩施土家族苗族自治州中心医院心血管病中心收治的118例冠心病患者作为研究对象,并按照冠心病分类分为STEMI组(34例)、NSTEMI组(25例)、UAP组(22例)和SCAD组(37例),采用实时荧光定量PCR检测血浆hsa-miR-19a-3p的表达,采用生物信息学分析其可能靶基因、生物信息学功能和可能结合非编码RNA(如miRNA、lncRNA、circRNA等);采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测低密度脂蛋白受体相关蛋白2(LRP2)的表达。结果 STEMI组和NSTEMI组血浆hsa-miR-19a-3p水平较UAP组和SCAD组明显升高,差异具有统计学意义(P 0. 05); hsa-miR-19a-3p的靶基因可能为LRP2,其生物信息功能主要与脂蛋白生物合成过程、脂肪因子信号通路、白介素信号通路、血小板源生长因子信号通路、缺氧诱导因子激活缺氧反应、血管生成、丝/苏氨酸激酶信号通路、丝裂素活化蛋白激酶信号通路、转化生长因子β信号通路和趋化因子信号通路等有关; hsa-miR-557、hsa-miR-507、RP11-70C1. 1、CTD-2147F2. 2、C9orf106、C1orf198_hsa-circRNA8985、FGFR3_hsa-circRNA5885、CAMK2N1_hsa-circRNA8340、TGFBR3_hsa-circRNA859和BCL3_hsa-circRNA4124等可能为其"海绵";血浆LRP2水平,STEMI组(1 511±212. 9) ng/m L、NSTEMI组(1 436±400. 0) ng/m L和UAP组(587. 5±176. 0) ng/m L较SCAD组(367. 4±47. 69) ng/m L明显升高,差异具有统计学意义(P 0. 05);血浆hsa-miR-19a-3p与LRP2 Pearson相关系数为0. 488 1(95%CI:0. 312 5～0. 631 4,P=0. 000 4)。结论 hsa-miR-19a-3p与ACS密切相关,通过调控hsa-miR-19a-3p的靶基因LRP2而导致ACS的发生,可能与脂质代谢密切相关。     

乳腺癌中hsa-miR-24-3p的表达及临床意义

目的观察hsa-miR-24-3p在乳腺癌组织中的表达及与乳腺癌临床病理特征的关系,探索其发挥作用的具体机制。方法采用组织原位杂交实验检测乳腺癌组织和乳腺良性病变组织中hsa-miR-24-3p的原位表达,针对112例乳腺癌临床病理参数和相应hsa-miR-24-3p的表达水平进行相关性分析;预测hsa-miR-24-3p下游靶基因,通过荧光素酶报告实验和实时荧光定量PCR实验进行验证。结果在乳腺癌组织和乳腺良性病变组织中hsa-miR-24-3p的阳性率分别为36.6%(41/112)和66.7%(14/21)。hsa-miR-24-3p表达与乳腺癌患者的腋窝淋巴结转移数以及肿瘤的TNM分期呈负相关(P0.05),与患者年龄、肿瘤直径、组织学分级、ER、PR和HER-2的表达均无显著相关性(P0.05)。hsa-miR-24-3p表达与乳腺癌患者的无复发生存期和总体生存期呈正相关(P=0.025,P=0.019)。hsa-miR-24-3p靶向抑制RNF2的表达。结论 hsa-miR-24-3p在乳腺癌中具有抑癌功能,其可作为乳腺癌的潜在靶向治疗药物。