微小rna及其在精神疾病研究中的應(yīng)用

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1、508ChinJNervMentDisVo1．36，No．8August2010·組中大約1／3基因表達(dá)可能受miRNA調(diào)控，其功能是精確調(diào)節(jié)綜述·神經(jīng)元及其他細(xì)胞的發(fā)育、分化、增殖、凋亡，以及參與免疫調(diào)控、神經(jīng)元可塑性及信號(hào)傳導(dǎo)過程中mRNA轉(zhuǎn)錄后處理。。微小RNA及其在精神疾病研究中的應(yīng)用2miRNA的發(fā)現(xiàn)與檢測方法汪作為“禹順英方貽儒目前已知的miRNA多是通過基因克隆和生物信息學(xué)篩選的方法發(fā)現(xiàn)、并通過Northern印跡方法確認(rèn)的?；蚩寺》椒▽?duì)于[關(guān)鍵詞]微小RNA精神障礙表達(dá)譜多態(tài)現(xiàn)象高豐度或常表達(dá)的基因來說

2、，可以獲得完整的miRNA序列；對(duì)于另一些miRNA，它們?cè)谏矬w內(nèi)濃度很低，或者僅在生物體的特長期以來，人們認(rèn)為RNA只是起到遺傳信息“橋梁”的作定時(shí)期或特定組織器官表達(dá)，直接克隆法則無法獲取。生物信用，從DNA獲得遺傳信息后轉(zhuǎn)譯成蛋白質(zhì)(遺傳中心法則)。然息學(xué)則是一種更高通量的方法，它是根據(jù)已知的miRNA基因序而，近年來研究表明高級(jí)生物僅2％～3％轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物編碼蛋白質(zhì)，列特征和規(guī)律，編寫計(jì)算機(jī)程序(例如Mirscan、Mirseeker、ER—大部分DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為非蛋白編碼RNA(nonproteincodingP

3、IN、MiPred等)，搜索生物基因組數(shù)據(jù)庫以尋找可能為miRNARNA，ncRNA)，并不被翻譯成蛋白質(zhì)。事實(shí)上，neRNA在調(diào)控基的基因序列。因表達(dá)和維持機(jī)體生長發(fā)育方面起關(guān)鍵作用，涉及蛋白質(zhì)合成Northern印跡法是檢測miRNA表達(dá)的最主要手段，所有克的速度與質(zhì)量，生物體的復(fù)雜性與ncRNA的相關(guān)性遠(yuǎn)高于蛋白隆和生物信息學(xué)獲得的miRNA需要經(jīng)過此方法驗(yàn)證和確認(rèn)，此編碼基因。ncRNA主要包括小干擾RNA(smallinterfering法的缺點(diǎn)是靈敏度較低且不能進(jìn)行高通量的檢測。實(shí)時(shí)熒光定RNAs，siRNA

4、)和微小RNA(microRNAs，miRNA)兩大類。人類量PCR技術(shù)也常用于驗(yàn)證預(yù)測的miRNA和精確定量miRNA的估計(jì)有200～255個(gè)miRNA基因，其主要功能是調(diào)控神經(jīng)元發(fā)育、表達(dá)，美國應(yīng)用生物系統(tǒng)公司已開發(fā)多種以TaqMan探針為基礎(chǔ)凋亡、細(xì)胞分化和增殖過程中mRNA轉(zhuǎn)錄后加工，對(duì)于精神疾病的miRNA實(shí)時(shí)定量檢測試劑盒，包括單個(gè)／少量miRNA檢測、中遺傳易患性的重要調(diào)控作用已日益獲得認(rèn)可，作者就此作一綜至高通量miRNA檢測和少量細(xì)胞／大量樣本檢測等(http：／／述。WWW．a(chǎn)pplie(¨)iosy

5、stems．con1)。此外，芯片技術(shù)是一種更快、更廣1miRNA的生物合成與作用機(jī)制泛、更有前途的miRNA檢測方法，但基因芯片的突出弱點(diǎn)就是信miRNA是最新發(fā)現(xiàn)的ncRNA重要家族成員之一，長約22個(gè)息穩(wěn)定性及可重復(fù)性比較差，且無法實(shí)現(xiàn)定量檢測。核苷酸序列，主要分布于基因內(nèi)含子或基因間隔區(qū)，截至2009年3miRNA靶基因?qū)ふ遗c鑒定9月miRNA數(shù)據(jù)庫(bttp：／／www．mirbase．oI，ThemiRBaseSe—生物信息學(xué)和生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是尋找miRNA靶基因的主要方quenceDatabase—Releas

6、e14)已公布115類物種表達(dá)10581個(gè)成法。以前研究miRNA靶基因傾向于正向遺傳學(xué)方法，現(xiàn)在反向熟的miRNA產(chǎn)物。miRNA并不是由相應(yīng)基因直接轉(zhuǎn)錄形成的，遺傳學(xué)聯(lián)合生物信息學(xué)的方法更凸顯優(yōu)勢。生物信息學(xué)方法細(xì)胞核內(nèi)編碼miRNA的基因首先在RNA聚合酶Ⅱ作用下轉(zhuǎn)錄由計(jì)算機(jī)程序來預(yù)測miRNA的靶基因并為生物學(xué)實(shí)驗(yàn)提供依產(chǎn)生pri—microRNA，后者經(jīng)RNAse．Ⅲ酶Drosha剪切形成miRNA據(jù)，基本原理是miRNA與靶基因的自然配對(duì)，由于動(dòng)物中二者是前體(pre—miRNA)，再經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白作用從核內(nèi)運(yùn)輸

7、到胞質(zhì)中，并以不精確的堿基互補(bǔ)配對(duì)，迄今該方法在動(dòng)物中的應(yīng)用不太成在另一種RNAse—m酶Dicer剪切下形成雙鏈miRNA(一條成熟功]。盡管如此，近年來miRNA靶基因預(yù)測軟件迅速發(fā)展，自序列和一條互補(bǔ)序列)』。2003年miranda誕生至今已涌現(xiàn)出10余種方法，適用于動(dòng)物的成熟miRNA序列以不對(duì)稱方式結(jié)合RNA誘導(dǎo)的基因沉默預(yù)測軟件包括第一代的miRanda、DIANA—microT、RNAhybrid、Tar-復(fù)合物(RNA—inducedsilencingcomplex，RISC)，然后其5’端與靶g(shù)etS

8、can，MicroInspector和第二代的PieTar、TargetBoost、miTarget、基因mRNA的3’端非翻譯區(qū)近乎完全互補(bǔ)結(jié)合(植物)在轉(zhuǎn)錄RNA22、microTar等。這些預(yù)測軟件往往對(duì)于已知的miRNA后水平影響mRNA降解與穩(wěn)定性，或者與之不完全互補(bǔ)結(jié)合(動(dòng)靶基因具有很高的預(yù)測特異性與敏感