『壹』 microRNA的作用機制是怎樣的
microRNAs（miRNA）是一種大小約21-23個鹼基的單鏈小分子RNA，是由具有發夾結構的約70-90個鹼基大小的單鏈RNA前體經過Dicer酶加工後生成，不同於siRNA（雙鏈），但是和siRNA密切相關。據推測，這些非編碼小分子RNA（miRNA）參與調控基因表達，但其機制區別於siRNA接到的mRNA降解。第一個被確認的miRNA是在線蟲中發現的lin－4和let－7，隨後多個研究小組在包括人類、果蠅、植物等多種生物物種中鑒別出數百個miRNA。 miRNA有高等生物基因組編碼,通過和靶基因mRNA鹼基配對引導沉默復合體（RISC）降解mRNA或阻礙其翻譯。其在物種進化總相當保守，在植物、動物和真菌中發現的miRNAs只在特定的組織和發育階段表達，miRNA組織特異性和時序性，決定組織和細胞的功能特異性，表明miRNA在細胞生長和發育過程的調節過程中其多種作用。 microRNAs的作用機制 miRNA是一類多細胞動物或植物基因組的前體mRNA內含子，miRNA獨立轉錄單位或miRNA基因簇編碼的19-25個核苷酸大小的內源性單鏈RNA，他們在轉錄後水平沉默特定基因從而對生物體基因表達起到精細調節的作用[1]。絕大多數miRNA基因在RNA聚合酶Ⅱ的作用下形成較長的莖環結構，稱為初級miRNA（primary miRNA ,pri- miRNA）。pri- miRNA在Drosha-DGCR8復合體的作用下形成長度約60-70個核苷酸的發夾狀RNA，成為前體miRNA（precursor miRNA,pre-miRNA)。隨後，pre- miRNA在Exprotin－5復合物[2]的作用下被轉運出胞核，在胞漿中由Dicer剪切成為miRNA復合體， miRNA復合物（RNA－inced silencing comlex，RISC）[1]與該miRNA的3』翻譯區（3』UTR）結合到位於胞漿的P－body（processing bady）中[3]：如果miRNA與靶mRNA匹配完全，則該復合體降解mRNA；若兩者序列部分匹配，尤其是miRNA的5』端2-8個被稱為種子序列（seed sequence）的核苷酸與靶mRNA匹配完好，則通過抑制靶mRNA的翻譯來沉默特定基因。此外，某些miRNA，如miRNA－16能夠特異結合於某些基因3』UTA的富含AU元件（AU rich element,ARE）,指導Ago等組成RISC區的蛋白與TTP結合，從而改變相應mRNA的半衰期，加速靶mRNA的降解。 此外，miRNA也可能抑制5』UTR含有內部核糖體進入位點（intrnal ribosome entry sites,IRESs）的靶標分子[4]。 miRNA的表達調控機制 ①順時調控元件 大多數miRNA基因的核心啟動子區域含有TA盒，並且含有影響miRNA表達的細胞特異轉錄調節元件。miRNAs作為轉錄因子重要的靶分子在細胞功能調控中發揮核心作用。 ②表觀遺傳學 最近一些研究提示，表觀遺傳學變化會影響miRNA 基因，從而調節miRNA表達。分析基於miRNAse（release 8.0）資料庫的332個人miRNA基因序列時，發現其中155個miRNA的基因序列上游或下游2000bp處含有CG島在miR-127[6],miR-24a[6],let-7a-3[7]和miR－370[8]基因中，均含有CpG島，並且在相應地腫瘤組織中呈現高度甲基化，這些miRNA在腫瘤中的甲基化沉默將導致他們的靶基因－原癌基因（BCL6，CDK6和MAP3K8等）的表達，從而促進腫瘤發育。轉錄因子PRDM5可能參與了調解miRNAs基因的表觀遺傳學變化。在HEK293細胞中，PRDM5可以募集蛋白甲基化轉移酶G9a和一類組蛋白去乙醯基酶等組蛋白修飾到has－mir－135b基因的啟動子區域，行使抑制功能[9],miRNA在癌症細胞中的表達一般低於正常組織細胞，這表明多數miRNAs可能作為腫瘤抑制因子而發揮作用。原癌基因的低度甲基化和腫瘤抑制基因的高度甲基化被認為是癌症表觀遺傳學的主要決定因素。miRNAs基因在腫瘤中的異常甲基化使表觀遺傳學調控癌症機理更加復雜。 ③單核苷酸多態性 存在於pri－mRNAs，pri－mRNA或成熟miRNAs基因序列中的單核苷酸多態性（single nucleotide polymorphism，SNP）能夠潛在地影響miRNA調節的細胞功能網路。miRNA基因或靶結合位點及其臨近靶位點區域的多態變化時，於miRNA的生物合成及靶位點選擇和抑制效應據重要的意義。 ④RNA編輯 （RNA editing）是基因在初級轉錄物上增刪或取代某些核苷酸而改變遺傳信息的過程，從而可調節基因的表達。RNA編輯在miRNA調控基因默過程中其重要作用，不僅影響miRNA表達，而且影響特異miRNA的靶向分子的調控。此外，At編輯也有可能存在於靶分子的種子互補區域。
『貳』 研究microrna有什麼技術手段
現行的實驗方案中，測序，northern blot，晶元，熒光定量實驗，熒光原位雜交實驗等比較常用。
『叄』 microRNA調控lncRNA的思路設想 求大神解答！
microRNA的調控機制是：細胞產生一段雙鏈RNA成為miRNA（也可以是體外注射的雙鏈RNA，成為siRNA，即RNAi技術）
miRNA前體經過Drosha 核算酶，Exportine運輸蛋白運出細胞核，細胞質中的Dicer核算酶作用成為miRNA，後經過細胞質的解螺旋酶的作用，變為單鏈RNA，觸發RISC復合體，尋找與miRNA互補的RNA，一旦發現可以互補的靶位即使目標被RISC水解，若不能完全匹配則抑制目標RNA表達
而lncRNA是一段長的不編碼RNA，其功能大多都在研究中，多是起調控的作用。但是說到底也是基因的產物，所以也可以被miRNA所抑制掉，作為一種對調控手段的調控。
『肆』 microRNA基因晶元技術一般應用在哪些方面，原理是什麼
miRNA晶元的檢測原理就是，用Cy-3對總RNA樣品進行標記，然後與miRNA晶元雜交，通過掃描晶元上綠光信號的強度，計算出該樣品中miRNA的表達量，從而了解該樣品中哪些miRNA的表達量出現了異常。
應用領域1.腫瘤研究，比較癌和癌旁組織中miRNA表達差異， 尋找抑癌葯物靶點；
2.葯物研發：尋找葯物靶點， 研究葯物途經。
樓上的答非所問
『伍』 怎樣研究mirna及靶基因的功能
木薯(Manihot esculenta Crantz)屬於大戟科木薯屬植物，典型的熱帶作物。低溫是木薯獲得高產優質的限制因子，microRNA(miRNA)作為逆境脅迫誘導的主要調控因子之一在木薯抗寒機制中佔有重要地位。miRNA是一類長度約為21～25nt的非編碼小RNA，它能識別特定的靶mRNA並在轉錄及轉錄後水平有負調控基因的作用。本研究旨在通過表型鑒定方法和分子生物學技術相結合共同探討木薯抗寒基因的調控機理。
通過對術薯C4和SC124品種在低溫脅迫處理下的形態生理指標監測和7個miRNA及4個靶基因的實時定量表達分析和功能分析，得出如下結論：
(1)在低溫脅迫處理下，木薯的葉片數、葉綠素含量、脯氨酸含量和丙二醛含量變化顯著，且這些指標變化與木薯葉片出現的冷害褐斑及葉片萎蔫程度等表型變化相一致。低溫馴化(AH)和非低溫馴化(NAH)的各項指標表明低溫馴化能增強木薯的低溫適應能力及恢復能力；同時也證實了C4比SC124具有更強的耐寒性。
(2)實時定量分析表明木薯中的7個miRNA受低溫誘導表達，且它們在C4，和SC124品種中及不同的低溫處理方式下都具有差異表達；其中2個miRNA(miRNA1045125和miRNA3747522)的靶基因在兩品種和不同低溫處理方式下也具有差異表達。
(3)通過對2個miRNA和它們靶基因的定量表達分析發現，無論在C4和SC124品種中還是不同低溫處理條件下，2個miRNA與它們的靶基因之間都有明顯的此消彼長的負調控作用；且4個靶基因在兩個品種之間具有相反的表達模式。
(4)將miRNA1045125和miRNA3747522的4個靶基因在擬南芥和蓖麻基因組資料庫中進行比對，它們在擬南芥和蓖麻中的主要功能是解旋酶、核酸酶、運載蛋白等。
『陸』 誰知道microRNA晶元、microRNA測序和基因表達譜晶元區別,具體些,
microRNA晶元和基因表達譜晶元都是晶元.
晶元指樣本熒光染色雜交到晶元上,通過各個點亮度差異來判斷表達差異的方法.
區別是一個針對microRNA,微小RNA.另一個針對mRNA,信使RNA.
microRNA測序區別於晶元分析方法.直接測出小片段的序列然後用生物統計方法合並區段等最終計算出表達差異.
microRNA晶元與microRNA測序是用不同平台研究同樣的問題.
『柒』 誰知道microRNA晶元、microRNA測序和基因表達譜晶元區別，具體些，謝謝
microRNA晶元和基因表達譜晶元都是晶元。
晶元指樣本熒光染色雜交到晶元上，通過各個點亮度差異來判斷表達差異的方法。
區別是一個針對microRNA,微小RNA。另一個針對mRNA,信使RNA。
microRNA測序區別於晶元分析方法。直接測出小片段的序列然後用生物統計方法合並區段等最終計算出表達差異。
microRNA晶元與microRNA測序是用不同平台研究同樣的問題。
『捌』 miRNA專家談之三：如何上調或下調特定的miRNA
miRNA通過與轉錄本的相互作用，關閉或抑制基因的表達。最近的研究表明它們影響了約三成的基因。miRNA在多個組織中差異表達，這就讓表達圖譜分析成為研究的重點。同時，miRNA的過表達和抑制也是近年來常用的研究方法。 然而， Peng Jin(埃默里大學) 我們使用RNA oligo和載體的方法。對於RNA oligo方法，我們採用類似siRNA雙鏈的miRNA，及anti-miRNA來增加或阻斷特定miRNA的活性。這種方法便於操控細胞培養中特定miRNA的活性。 載體方法有著長期改變的優勢，能夠追蹤個別細胞。我們利用人工的shRNA質粒或Pol II表達載體，來過表達特定的miRNA。對於miRNA的下調，我們要麼表達一個shRNA，它能產生與miRNA前體的莖環結構互補的siRNA，要麼使用miRNA海綿(miRNA sponge)，它能在特定miRNA的多個目標位點表達報告基因。 Winston Kuo(哈佛大學) 目前有兩種通用策略：1) 基於載體或病毒的miRNA或miRNA反義鏈序列的過表達;2) 外源miRNA雙鏈或反義抑制劑的轉染。方法的選擇取決於實驗的設計。 一般說來，我們傾向於外源試劑的轉染。載體/病毒的策略還依賴Drosha/Dicer酶對轉錄本的順序加工，且必須通過Exportin 5從核中輸出。在人類癌細胞系中曾報道過Drosha和Dicer水平的miRNA加工缺陷。此外，Exportin 5也被認為是細胞和小鼠模型中miRNA生物發生途徑的瓶頸。外源過表達可飽和Exportin 5，從而勝過內源小RNA序列。極端的情況下會引起細胞或動物死亡。外源雙鏈轉染後，直接進入RISC復合物中，因而繞過了這些陷阱。 當然，在需要持久的功能獲得或功能喪失時，還需要載體或病毒的穩定表達。穩定的細胞系必須小心地建立，採用病毒滴度測定來避免上述問題。 Joshua Mendell(約翰霍普金斯大學) 對於miRNA的上調，我們常常構建表達載體。制備起來非常簡單。我們只是擴增miRNA發夾結構及一些側翼序列，並直接克隆PCR產物。有時候，我們也用合成的miRNA模擬物來瞬時轉染細胞，以過表達miRNA。 為了抑制miRNA，我們一般使用市場上的反義寡核苷酸。我們使用Dharmacon和Exiqon的抑制劑都獲得了成功。這些試劑的局限在於它們只能瞬時作用。為了實現穩定抑制，我們開始用所謂的miRNA海綿。它們實際上是有著多個miRNA結合位點的捕獲轉錄本，能隔離細胞中有活性的miRNA。 Silvia Monticelli(瑞士生物醫學研究所) 我們主要使用慢病毒或反轉錄病毒系統，因為我們主要研究原代細胞，而且需要長時間的持續表達。取決於細胞類型，我們也使用lipofectamine或Amaxa來瞬時轉染。對於下調，我們正使用miRNA海綿。對於短期研究，miRNA抑制劑的瞬時轉染效果也很好。 Galina Gabriely(哈佛大學) 為了評估處理後miRNA的活性，我們測定了與miRNA結合位點融合的螢光素酶的表達。不過，評估miRNA活性的最佳方法是評估它的天然靶點的表達(如果miRNA靶點已知)。這可以通過western blot分析來進行。miRNA表達的調節可用northern blot分析來評估miRNA的表達水平。在某些情況下，定量RT-PCR也能給出miRNA表達的可靠結果，但miRNA調節所使用的寡核苷酸會在PCR反應中干擾引物，從而影響真實的表達數據。 Winston Kuo(哈佛大學) 我們使用幾種策略，包括miRNA qPCR，miRNA northern blot，螢光素酶報告分析，mRNA靶點的qPCR，以及蛋白靶點的western blot。在上面我已經討論了miRNA qPCR和northern blotting。這些能夠直接檢測miRNA過表達或下調。螢光素酶報告分析包括3』-UTR序列克隆在螢光素酶編碼序列的下游。這些3』-UTR包含了人工的miRNA同源位點或已驗證mRNA靶點的內源序列。後一個策略中的關鍵對照是生成假定同源位點上種子序列的點突變。這些點突變將使miRNA不能調節螢光素酶的表達。 Joshua Mendell(約翰霍普金斯大學) 為了驗證miRNA上調，我們還是使用northern blotting或實時定量PCR來測定miRNA的豐度。測定miRNA的抑制就沒那麼簡單。反義oligo確實降低了miRNA的豐度。因此，你也可以用同樣的方法來監控miRNA抑制。不過，體內miRNA的隔離不會總是讓miRNA豐度下降。另一個方法是用報告基因重組子來監控miRNA的抑制。miRNA會抑制報告基因的表達，除非它的活性受阻。當然，這種報告基因的使用一般受限於細胞培養環境。 Silvia Monticelli(瑞士生物醫學研究所) 這些實驗中的關鍵一步是：通過轉染或轉導細胞，你有效地改變了它們，因此你的確需要很多對照，來確認你所看到的結果是來自miRNA的表達或下調。這對miRNA尤其重要，因為在很多情況下，你並不期待一個強的表型，但是你在尋找微調基因表達的溫和效果。我想你至少需要目的miRNA之外的miRNA和種子區域的突變體。我還推薦使用不同方法來設法獲得相同的結果。
『玖』 什麼是微小RNA
微小核糖核酸微小核糖核酸研究 披露了四個方面的重要信息： 一是「食物中的任何核酸、蛋白質，在消化系統中都會被完全消化成核苷酸、氨基酸後被吸收」的觀點被推翻了； 二是有數據表明，微小核糖核酸非常穩定，不容易降解，能順利進入血液，並長期滯留，發揮調控作用。並且能夠通過母嬰傳播和通過肉食間接傳遞； 三是迄今為止已經發現了3000多個miRNA，其中大部分在動物體內起著關鍵性的調控作用，是最主要的基因表達調控因子之一。估計人體內大約2/3的基因都受到某個或一組miRNA的調控； 四是miR-21是著名的原癌miRNA，幾乎所有的癌症都有它參與。還有一些miRNA調控著胚胎和嬰兒的發育，包括骨骼肌肉大腦心臟等幾乎所有的臟器的發育。如果它們從食物進入人體發揮作用，就會導致產生畸形、人口素質（大腦智力等）異常（倒不一定是下降......）等現象。 事實上，也有網友在跟帖中質疑，上面所說固然是事實，可miRNA跟轉基因食品安全性到底有什麼關系呢？ 在我看來，這位網友或許認為，目前農作物中所轉的基因主要是BT基因和抗草甘磷基因，迄今為止，並沒有人認為它們會在食品中生物中會轉錄出對人體有害的micRNA。可是在沒有充分研究清楚之前，誰又敢保證這些基因不會轉錄、剪切出對人體有害的micRNA呢？即便BT基因和抗草甘磷基因不直接轉錄、剪切出有害micRNA，可誰又能保證它們不會與其他基因通過互作產生出有害的micRNA或其他有害物質呢？特別是當轉基因研究進一步發展和泛濫之後，誰又敢保證新的轉基因生物不會產生出有害的micRNA或其他有害物質呢？ 可以肯定地說，迄今為止，人類所掌握的包括micRNA在內的一切生物學的知識，也僅僅相當於在生命科學的海邊拾到了幾個小小的貝殼。在生命科學的全部真理面前，人類依然只能用無知來評價自己。面對生命，或許我們永遠只能充滿敬畏而無權充當上帝。 microRNA研究表明：轉基因食品的風險還是存在的 南京大學研究生 繁星若塵 筆者是南京大學生命科學院生物化學與分子生物學專業研究生，就讀於南大醫葯生物技術國家重點實驗室。 此前，在生物化學上所有人都一致認為：食物中的任何核酸、蛋白質，在消化系統中都會被完全消化成核苷酸、氨基酸，然後吸收到身體內，按照自身需求重新"組裝"成自己的核酸和蛋白質。即使是以原型吸收的核酸和蛋白質也會被小腸上皮細胞和肝細胞降解，對於消化系統正常的人來說任何原始形態的核酸和蛋白質序列都不可能存在於到體內門靜脈以外的血液中，更不可能發揮調控作用。 然而，從筆者最近的研究結果來看，這句話被推翻了。首先簡要介紹一下微小核糖核酸。 微小核糖核酸MicroRNA（miRNA）是一種小的內源性非編碼RNA分子，大約由21－25個核苷酸組成。這些小的miRNA通常靶向一個或者多個mRNA，通過翻譯水平的抑制或斷裂靶標mRNAs而調節基因的表達。1993年，Lee，Feinbaum和Ambros等人發現在線蟲體內存在一種RNA（lin-4），是一種不編碼蛋白但可以生成一對小的RNA轉錄本，每一個轉錄本能在翻譯水平通過抑制一種核蛋白lin-14的表達而調節了線蟲的幼蟲發育進程。對於出現這種現象的原因，科學家們猜測是由於基因lin-14的mRNA的3'UTR區獨特的重復序列和lin-4之間有部分的序列互補造成的。在第一幼蟲階段的末期降低lin-14的表達將啟動發育進程進入第二幼蟲階段。7年後科學家又發現了第二個miRNA－let-7，let-7相似於lin-4，同樣可以調節線蟲的發育進程。 miRNA是十分特殊的RNA，序列非常短，只有22nt，但是有著超常的穩定性：在RNA酶中，一般RNA一小時候消化得乾乾凈凈沒有任何殘余，而miRNA在跟RNA酶混合後保溫水解24小時竟然還保留近一半！ 後來，至今為止已經發現了3000多個miRNA，其中大部分在動物體內都起著關鍵性的調控作用，是最主要的基因表達調控因子之一，據估計人體內大約2/3的基因都受到某個或一組miRNA的調控。 我研究的對象就是一個miRNA，它當然有著自己的名字，但是因為結果尚未發表，這一微小核糖核酸暫以miR-A代替。已知的是：這一miRNA的序列不存在於任何動物的基因組中。也就是說，動物（包括人）永遠不可能自己轉錄產生這個miRNA。它本應該只存在於植物中。然而，在一次無意中的實驗里，我們驚奇地發現小鼠血清中竟然存在這個miRNA。於是做了一系列的實驗，最後發現：食物一般的核酸和蛋白質確實不能進入血液，但是miRNA，這一類特殊的調控分子，利用它極小的分子量和超常的穩定性，能順利進入血液，並長期滯留，發揮其調控作用。而且，能夠通過母嬰傳播、能夠通過肉食進行間接傳遞。 當然，miR-A大量存在於大米中，我們吃了幾千年大米都沒事，說明這個因子是無害的。但是其他有很多miRNA是有著極其重大的調控作用的。比如miR-21，它是著名的原癌miRNA，幾乎所有的癌症都有它參與。還有一些miRNA調控著胚胎和嬰兒的發育，包括骨骼肌肉大腦心臟等幾乎所有的臟器都受到miRNA的調控。如果它們從食物進入人體導致異常，那麼就會產生畸形、人口素質（大腦智力等）異常（倒不一定是下降......）等現象。這對轉基因食品是一個巨大的打擊。這一研究表明，轉基因食品的風險還是存在的，依然有著很大的不可預見性。 綠色守望（跟帖）：這使我想起了一篇科幻小說，好像叫《變牛》，說星際遠航中食物出了意外，只好從路邊星球上打獵。結果吃了餐外星牛肉之後，沒多久都變成了牛的模樣……難道說真是吃什麼變什麼不成？ 繁星若塵（答疑）：大體上的身體特徵都是在母親的胚胎中就完成了，後天不大會改變。 但是miRNA對一些生物因子的調控是很普遍的，比如前面提到的miR-21在癌症中的作用，同為原癌miRNA的還有miR-31，miR-203等。miR-143是抑癌的，miR-221/222控制著細胞周期，miR-155與免疫和類風濕性關節炎有關，等等。 對於幼兒在母體中的胚胎發育，microRNA起著更重大的作用。miR-125a,miR-295,miR-219和miR-181b等等都與胚胎發育有關。miR-219過表達可以誘導胚胎細胞凋亡，基因沉默和過表達技術觀察到斑馬魚受精卵在顯微注射miR-219和反義miR-219後均導致其胚胎發育缺陷。miR-124a、miR-125b和miR-128的抑制會影響腦和脊髓的發育導致無腦兒。miR-124a/125b在感覺和運動神經元發育過程中發揮作用。
『拾』 miRNA表達譜的生物信息學分析有哪些方面的內容
歸一化
microRNA晶元採用的歸一化的方法為quantile normalization，loess normalization。
差異基因篩選
microRNA的差異篩選，同表達譜的篩選方法是一致的，參見表達譜的差異基因篩選。
miRNA靶基因預測
microRNA結合在靶基因的3』 UTR，下調靶基因．miRNA靶基因預測有多種方法．我們利用TargetScan資料庫關聯microRNA的靶基因。
4. miRNA與靶基因網路圖
將顯著性功能與顯著性Pathway所包含的靶基因取交集後與microRNA構建基因與microRNA調控網路（待確認），可以在全局的水平上直觀的反應基因之間的相互關系，同時反映了基因調控網路的穩定性。根據網路中microRNA的位置函數計算出microRNA在網路中的關系強度，即microRNA的網路特徵值。特徵值最高microRNA處於網路的樞紐性地位，該microRNA調控能力最強，對網路結構和樣本性狀有重要的調控價值，同時從網路中也可以得到被microRNA調控的關鍵靶基因。
5. miRNA－GONetwork
miR-GO Network利用靶基因的功能注釋與microRNA-mRNA靶向調控關系，構建microRNA功能調控的網路圖。網路圖可發現MicroRNA調控的多種基因功能，並通過網路分析，得到核心調控microRNA以及microRNA調控的核心基因功能。
6. miRNA－Pathway Network
miR- Pathway Network與miR-GO Network類似．利用靶基因的Pathway間相互作用關系，與microRNA-mRNA靶向調控關系，構建miR- Pathway調控的網路圖。網路圖可發現MicroRNA調控的多種信號通路，並通過網路分析，得到核心調控microRNA以及microRNA調控的核心信號通路。
7. miRNA的轉錄因子的預測
為了研究miRNA的調控機制，首先預測miRNA的promoter區域，根據miRNA的promoter區域，利用HMM來預測結合的轉錄因子。
8. miRNA與表達譜晶元平台的聯合分析
miRNA與表達譜晶元平台的聯合分析除了和甲基化與表達譜晶元分析類似外，還可以將miRNA預測的靶基因和表達譜晶元的差異基因取交集，進行miRNA-DiffGene-Network。