mirna和膠質(zhì)瘤課件

1、miRNA 和膠質(zhì)瘤的發(fā)生,發(fā)言人：舒 暢,,,,,1. microRNA概述2. microRNA的生成和作用機(jī)制3. microRNA與膠質(zhì)瘤4. microRNA研究的一般技術(shù)路線,,,miRNA是一類長度在 18~25 個(gè)核苷酸的內(nèi)源性非編碼單鏈小分子 RNA，對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控起著關(guān)鍵的作用 。單位nt多種 miRNAs 在中的表達(dá)將該細(xì)胞置于 miRNAs 環(huán)境中，該環(huán)境控制著大量的 miRNAs，使各種細(xì)胞蛋白

2、的表達(dá)處于合適水平。 有人提出生命起源“RNA”,存在一個(gè)RNA世界。miRNAs通過和靶基因mRNA 堿基配對(duì)引導(dǎo)沉默復(fù)合體 (RISC) 降解mRNA 或阻遏其翻譯, 從而對(duì)基因進(jìn)行轉(zhuǎn)錄后表達(dá)的調(diào)控 。使靶基因的表達(dá)量發(fā)生變化，從而調(diào)控細(xì)胞分化、增殖、調(diào)亡，個(gè)體發(fā)育，免疫功能，病毒感染及腫瘤的發(fā)生發(fā)展等過程 。,miRNA概述,RNA的國際最新分類和miRNA2012年修訂的現(xiàn)行命名標(biāo)準(zhǔn),,,編碼RNA，即mRNA，占RNA總量的

3、4%，與蛋白編碼有關(guān)。,非編碼RNA，占RNA總量的96%，不參與蛋白質(zhì)編碼,看家非編碼RNA,調(diào)節(jié)非編碼RNA,,短鏈非編碼RNA，siRNA, miRNA, circRNA,長鏈非編碼RNA，lncRNA,,根據(jù)其物種名稱，及被發(fā)現(xiàn)的先后順序加上阿拉伯?dāng)?shù)字。由不同染色體上的DNA序列轉(zhuǎn)錄加工而成的具有相同成熟體序列的miRNA，則在后面機(jī)上阿拉伯?dāng)?shù)字以示區(qū)分。前體miRNA,兩個(gè)臂同時(shí)產(chǎn)生miRNA.,1. 在細(xì)胞核內(nèi)由基因組

4、轉(zhuǎn)錄成前體轉(zhuǎn)錄本pri-miRNA；2. pri-miRNA被RNaseⅢ核酸酶Drosha加工成約70-90nt的發(fā)夾狀pre-miRNA;3. Pre-miRNA在Exportin5介導(dǎo)作用下轉(zhuǎn)運(yùn)出胞核至胞質(zhì)中,并被核酸酶Dicer加工成成熟的miRNA;4.雙鏈miRNA分子被解鏈，單鏈的miRNA與沉默復(fù)合體 (RISC)結(jié)合，形成RISC-miRNA 復(fù)合物;5.通過與靶基因的3‘UTR區(qū)互補(bǔ)配對(duì)，對(duì)靶基因mRNA 進(jìn)

5、行切割或者翻譯抑制。,,,,,,Dicer,,,,,microRNA成熟過程,Garzon, R，MicroRNA expression and function in cancer. Trends in Molecular Medicine 12, 580-587 (2006).,19-23nt的成熟miRNA形成后與其他蛋白共同組成RNA介導(dǎo)的沉默復(fù)合體（RISC）參與RNA干擾途徑；miRNA形成RISC復(fù)合體后可與特定的靶mR

6、NA結(jié)合，這種結(jié)合不要求嚴(yán)格的互補(bǔ)配對(duì)。結(jié)合后導(dǎo)致靶mRNA翻譯的抑制。,miRNA的生成和作用機(jī)制,據(jù)體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)研究表明，miRNA的生成至少需要兩個(gè)步驟: a) 在細(xì)胞核內(nèi)，由長的內(nèi)源性轉(zhuǎn)錄本(pri-miRNA)生成70nt的具有莖環(huán)結(jié)構(gòu)的miRNA前體(pre-miRNA); b) 在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，在Dicer作用下將pre-miRNA加工為成熟的miRNA。,miRNA的作用機(jī)制－－至少有2種

7、作用機(jī)制1）與靶mRNA的3′端非翻譯區(qū)（UTR ）結(jié)合， 介導(dǎo)翻譯調(diào)控－－miRNA與靶mRNA的3′-UTR區(qū)是一種非完全互補(bǔ)結(jié)合，并導(dǎo)致靶mRNA降解或轉(zhuǎn)錄后翻譯抑制,從而調(diào)控靶基因的表達(dá)，但并不影響靶mRNA的穩(wěn)定性2）與靶mRNA的翻譯區(qū)結(jié)合，直接引起切割－－ 類似RNAi,Hutvagner等(2002)對(duì)miRNA let-7的研究,發(fā)現(xiàn)了一個(gè)規(guī)律：miRNAs與mRNAs結(jié)合的互補(bǔ)程度決

8、定了miRNAs將以何種機(jī)制發(fā)生作用，即完全互補(bǔ)引起RNAi，不完全互補(bǔ)則導(dǎo)致翻譯抑制（圖3）。,17,miRNA 與靶 mRNA完全互補(bǔ),miRNA 與靶 mRNA不完全互補(bǔ),,對(duì)靶mRNA的剪切,對(duì)靶mRNA翻譯的阻遏,,若miRNA表達(dá)異常呢,成熟的miRNA與靶mRNA結(jié)合后調(diào)節(jié)基因表達(dá)方式,,靶mRNA降解,,microRNA與腫瘤研究,1）腫瘤發(fā)生：MiRNA能夠作為腫瘤抑制劑或致癌因子行使功能，特定miRNA的敲除或過

9、表達(dá)可用于研究miRNA在癌癥發(fā)生和發(fā)展過程中的作用,2）腫瘤診斷：正常組織和腫瘤組織中miRNA 表達(dá)明顯改變. 這些特點(diǎn)使miRNA 有可能成為腫瘤診斷的新的生物學(xué)標(biāo)記和治療藥物作用的靶標(biāo),3）腫瘤治療：由于大多數(shù)致癌基因能夠引發(fā)癌癥，因而可以設(shè)計(jì)一些,人造miRNA阻礙其表達(dá)．從而達(dá)到抑制癌癥形成的目的。,,1.GPCR信號(hào)通路2.Ras-Raf-MAPK信號(hào)通路3.PI3K-Akt信號(hào)通路（PI3K-AKT-

10、mTOR，細(xì)胞外氨基酸）4.Jak-STAT信號(hào)通路5.Wnt-β-catenin信號(hào)通路6.Hedgehog信號(hào)通路7.Notch信號(hào)通路8.TGFβ-SMADS9.整合素信號(hào)通路,,癌組織　　癌旁組織,總 RNA 提取,定量RT-PCR,miRNA芯片,,,,細(xì)胞 培養(yǎng),組織類型 細(xì)胞分化 侵潤深度 TNM分期 轉(zhuǎn)移,,,生長曲線MTT 定量PCR檢測(cè) 細(xì)胞周期　凋亡

11、檢測(cè) 靶基因分析,,技術(shù)路線臨床研究體外實(shí)驗(yàn)功能分析,,反義寡核苷酸阻斷miRNA的表達(dá),,綜合分析確定miRNAs可能的致癌機(jī)制,,miRNA調(diào)節(jié)方式的優(yōu)點(diǎn),? 與蛋白水平的調(diào)節(jié)相比，更加節(jié)省能量,? 與轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)相比，miRNA調(diào)節(jié)更迅速，而且是可逆的,? 內(nèi)含子所編碼的miRNA是一種對(duì)基因組資源的高效利用,,,?,小結(jié),miRNA的作用是多種多樣的, 它既可以通過關(guān)閉一些關(guān)鍵基因來改變細(xì)胞的命運(yùn)，也可能