微小rna及其在精神疾病研究中的应用

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1、508ChinJNervMentDisVo1．36，No．8August2010·组中大约1／3基因表达可能受miRNA调控，其功能是精确调节综述·神经元及其他细胞的发育、分化、增殖、凋亡，以及参与免疫调控、神经元可塑性及信号传导过程中mRNA转录后处理。。微小RNA及其在精神疾病研究中的应用2miRNA的发现与检测方法汪作为“禹顺英方贻儒目前已知的miRNA多是通过基因克隆和生物信息学筛选的方法发现、并通过Northern印迹方法确认的。基因克隆方法对于[关键词]微小RNA精神障碍表达谱多态现象高丰度或常表达的基因来说

2、，可以获得完整的miRNA序列；对于另一些miRNA，它们在生物体内浓度很低，或者仅在生物体的特长期以来，人们认为RNA只是起到遗传信息“桥梁”的作定时期或特定组织器官表达，直接克隆法则无法获取。生物信用，从DNA获得遗传信息后转译成蛋白质(遗传中心法则)。然息学则是一种更高通量的方法，它是根据已知的miRNA基因序而，近年来研究表明高级生物仅2％～3％转录产物编码蛋白质，列特征和规律，编写计算机程序(例如Mirscan、Mirseeker、ER—大部分DNA转录产物为非蛋白编码RNA(nonproteincodingP

3、IN、MiPred等)，搜索生物基因组数据库以寻找可能为miRNARNA，ncRNA)，并不被翻译成蛋白质。事实上，neRNA在调控基的基因序列。因表达和维持机体生长发育方面起关键作用，涉及蛋白质合成Northern印迹法是检测miRNA表达的最主要手段，所有克的速度与质量，生物体的复杂性与ncRNA的相关性远高于蛋白隆和生物信息学获得的miRNA需要经过此方法验证和确认，此编码基因。ncRNA主要包括小干扰RNA(smallinterfering法的缺点是灵敏度较低且不能进行高通量的检测。实时荧光定RNAs，siRNA

4、)和微小RNA(microRNAs，miRNA)两大类。人类量PCR技术也常用于验证预测的miRNA和精确定量miRNA的估计有200～255个miRNA基因，其主要功能是调控神经元发育、表达，美国应用生物系统公司已开发多种以TaqMan探针为基础凋亡、细胞分化和增殖过程中mRNA转录后加工，对于精神疾病的miRNA实时定量检测试剂盒，包括单个／少量miRNA检测、中遗传易患性的重要调控作用已日益获得认可，作者就此作一综至高通量miRNA检测和少量细胞／大量样本检测等(http：／／述。WWW．applie(¨)iosy

5、stems．con1)。此外，芯片技术是一种更快、更广1miRNA的生物合成与作用机制泛、更有前途的miRNA检测方法，但基因芯片的突出弱点就是信miRNA是最新发现的ncRNA重要家族成员之一，长约22个息稳定性及可重复性比较差，且无法实现定量检测。核苷酸序列，主要分布于基因内含子或基因间隔区，截至2009年3miRNA靶基因寻找与鉴定9月miRNA数据库(bttp：／／www．mirbase．oI，ThemiRBaseSe—生物信息学和生物学实验是寻找miRNA靶基因的主要方quenceDatabase—Releas

6、e14)已公布115类物种表达10581个成法。以前研究miRNA靶基因倾向于正向遗传学方法，现在反向熟的miRNA产物。miRNA并不是由相应基因直接转录形成的，遗传学联合生物信息学的方法更凸显优势。生物信息学方法细胞核内编码miRNA的基因首先在RNA聚合酶Ⅱ作用下转录由计算机程序来预测miRNA的靶基因并为生物学实验提供依产生pri—microRNA，后者经RNAse．Ⅲ酶Drosha剪切形成miRNA据，基本原理是miRNA与靶基因的自然配对，由于动物中二者是前体(pre—miRNA)，再经转运蛋白作用从核内运输

7、到胞质中，并以不精确的碱基互补配对，迄今该方法在动物中的应用不太成在另一种RNAse—m酶Dicer剪切下形成双链miRNA(一条成熟功]。尽管如此，近年来miRNA靶基因预测软件迅速发展，自序列和一条互补序列)』。2003年miranda诞生至今已涌现出10余种方法，适用于动物的成熟miRNA序列以不对称方式结合RNA诱导的基因沉默预测软件包括第一代的miRanda、DIANA—microT、RNAhybrid、Tar-复合物(RNA—inducedsilencingcomplex，RISC)，然后其5’端与靶getS

8、can，MicroInspector和第二代的PieTar、TargetBoost、miTarget、基因mRNA的3’端非翻译区近乎完全互补结合(植物)在转录RNA22、microTar等。这些预测软件往往对于已知的miRNA后水平影响mRNA降解与稳定性，或者与之不完全互补结合(动靶基因具有很高的预测特异性与敏感