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miRNA研究策略

发布日期:2013/9/13 14:30:09      

研究背景

        microRNA(miRNA)是一类长度约为19-25nt的内源性非编码RNA,广泛参与基因转录后调控活动,其中多数miRNA具有高度序列保守性、表达时序性和组织特异性。最近的研究表明miRNA参与各种各样的调节途径,包括发育、病毒防御、造血过程、器官形成、细胞增殖和凋亡、脂肪代谢等,具有重要的基因表达调控作用。


研究思路


差异lncRNA筛选的研究方法



案例解读

案例(一)miRNA芯片检测

        研究者通过对30个腺囊癌组织和5个正常组织进行miRNA芯片检测,通过聚类分析,发现腺囊癌组织中miR-17-92簇的表达量相对于正常组织明显上调,这个发现为以后腺囊癌的治疗研究提供了潜在的靶标。

图1. 正常组织和肿瘤组织的芯片聚类图

案例(二)Small RNA测序发现低丰度表达的新miRNA

        研究者通过对乳腺癌及癌旁组织样本进行高通量测序,发现了361个低丰度表达的新miRNA,并发现三分之二的新miRNA可以在其他组织中检测到。


图2. 新发现的miRNA表达量比已知的miRNA低

案例(三)miRNA可以成为各种肿瘤的生物标志物

        研究者通过高通量测序检测了42例II-III期晚期炎症性的乳腺癌病人治疗前的外周血中的miRNA,找到了两个miRNAs, miR-375和miR-122, 与临床结果高度相关。在验证组中,高表达miR-122预示着病人的转移复发。

图3. A.所有miRNA的聚类图B.表达量最高的前100个miRNA

案例(四)miRNA功能研究—体外实验

        研究者系统的分析了IFNα和IL-28B处理后,肝细胞中750种miRNA的表达情况,及其抗病毒性。通过筛查研究揭示了,人类肝细胞中let-7b抑制HCV复制和病毒蛋白翻译,具有显著的抗病毒作用。采用miRNA 抑制剂inhibitor(RiboBio Co. Ltd.)处理细胞,结果显示let-7表达受到抑制,减弱了IFNα和IL-28B的抗HCV作用。这项研究突出了miRNAs在IFNα和IL-28B等Ⅰ型和Ⅲ型干扰素调控宿主细胞抗病毒免疫应答中的重要作用,并为抗HCV病毒感染的丙型肝炎的治疗提供了一个新靶点。

图4.采用miRNA 模拟物(miRNA mimic)和miRNA 抑制剂(miRNA inhibitor)处理感染HCV细胞后的HCV的
增殖情况

案例(五)miRNA功能研究—体内实验

        骨骼形成蛋白BMPs能诱导成骨细胞分化,是骨骼生长的关键,研究人员对小鼠骨骼基质细胞中的miR-2861作用进行了分析,发现在体内用miRNA的拮抗剂Antagomir(RiboBio Co. Ltd.)抑制miR-2861会抑制骨的生成,降低骨的重量。而过表达miR-2861,则会促使BMP2诱导成骨细胞分化。

图5. 假手术和卵巢摘除手术小鼠注射miRNA的拮抗剂Antagomir-2861的股骨干显微CT图

参考文献

1. Mitani Y, Roberts DB, Fatani H, et al. MicroRNA Profiling of Salivary Adenoid Cystic Carcinoma: Association of miR-17-92 Upregulation with Poor Outcome. PLoS One. 2013; 8(6): e66778.

2. Persson H, Kvist A, Rego N, et al. Identification of new microRNAs in paired normal and tumor breast tissue suggests a dual role for the ERBB2/Her2 gene. Cancer Res. 2011; 71: 78- 86.

3. Wu X, Somlo G, Yu Y, et al. De novo sequencing of circulating miRNAs identifies novel markers predicting clinical outcome of locally advanced breast cancer. J Transl Med. 2012; 8; 10:42.

4. Cheng M, Si Y, Niu Y, et al. High-throughput profiling of IFNα and IL-28B regulated microRNAs and identification of let-7s with anti-HCV activity by targeting IGF2BP1. J Virol. 2013; 87(17):9707-18.

5. Li H, Xie H, Liu W, et al. A novel microRNA targeting HDAC5 regulates osteoblast differentiation in mice and contributes to primary osteoporosis in humans. J Clin Invest. 2009; 119(12): 3666-77.

G003 锐博生物——miRNA研究策略和技术.pdf




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