MicroRNAs(miRNAs)是一类长约19-24核苷酸的非编码的单链RNA 分子,它们广泛存在于从植物、线虫到人类的细胞中。MiRNAs是一类进化上保守的、在生命中起着重要调控作用的分子,它们能有效地抑制相关蛋白质的合成,使靶mRNA 的降解,导致基因沉默。
应用领域:
miRNAs控制着包括细胞增殖、凋亡、器官发生、发育、造血以及肿瘤发生等若干途径。研究发现,miRNA可能同时具有肿瘤抑制因子和源癌基因的功能,并且可能在癌症的诊断和治疗中发挥重要的作用。miRNA可以通过影响或者调控细胞增殖、分化过程中的信使RNA和关键蛋白质等参与细胞的发育。此外,miRNA对多种植物激素的调控作用对于植物体的发育也具有重要意义。
下面我们列举了miRNA近年来在一些生物领域的应用的文献,以供参考:
miRNAs与癌症:
MicroRNA-34a Inhibits Glioblastoma Growth by Targeting Multiple Oncogenes. Cancer Res. 2009 Sep 22.
MicroRNA-34a通过调节多个原癌基因抑制胶质母细胞瘤生长。
Microarray analysis shows that some microRNAs downregulate large numbers of target mRNAs. Nature. 2005 Feb 17;433(7027):769-73.
微芯片分析表明microRNAs下调大量靶mRNAs表达。
miRNAs与干细胞:
Muscle stem cell behavior is modified by microRNA-27 regulation of Pax3 expression. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009 Aug 11;106(32):13383-7.
microRNA-27通过调节Pax3表达影响肌肉干细胞生物学行为。
Downregulation of miRNA-200c links breast cancer stem cells with normal stem cells. Cell. 2009 Aug 7;138(3):592-603.
miRNA-200c表达下调将乳腺癌干细胞和正常干细胞联系到一起。
miRNAs与分子标记:
Circulating microRNAs as stable blood-based markers for cancer detection. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009 Jan 6;106(1):E5.
外周血microRNAs可以作为癌症检测稳定的分子标记。
Differential expression of microRNAs in plasma of patients with colorectal cancer: a potential marker for colorectal cancer screening. Gut. 2009 Oct;58(10):1375-81.
结肠癌病人血浆差异表达microRNAs:一个结肠癌筛查潜在的分子标记。
miRNAs与药学:
Incorporation of 5-fluorouracil into U2 snRNA blocks pseudouridylation and pre-mRNA splicing in vivo. Nucleic Acids Res. 2007;35(2):550-8.
5氟尿嘧啶插入U2 snRNA分子在体内阻断了假尿苷化和前体mRNA剪切。
miRNAs与植物逆境胁迫:
Infection and coaccumulation of tobacco mosaic virus proteins alter microRNA levels, correlating with symptom and plant development. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007 Jul 17;104(29):12157-62.
烟草花叶病毒蛋白的感染和积累改变了microRNA表达水平,与植物发病症状和发育相关。
目前在市场上,常见的miRNAs检测技术包括Northern Blot、Microarrays和realtime PCR三种方法,下面是几种方法比较:
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Northern Blot
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Microarrays(芯片法)
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Realtime PCR
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常规经典方法,易于操作
通量小,常用于芯片结果验证
需大量样品(μg级)
动力学范围低,半定量
错配杂交问题
放射性
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通量高
可测动力学范围较宽
需大量样品(约5μg/array)
很难区分前体miRNA和成熟miRNA,对类似结构miRNA分辨率差,需要进一步验证
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通量较高
只需微量样品
非常宽的动力学范围
高灵敏度,高特异性
如何扩增miRNA是关键(专利)
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