诺奖风头正劲,microRNA测序早做早发文—动物篇

企业   2024-11-12 17:21   天津  

2024年10月7日,诺贝尔生理学或医学奖授予了microRNA(miRNA)的发现者,这一殊荣使miRNA迅速成为科研领域的研究热点。在动物中,miRNA通过结合靶mRNA的3'非翻译区,调控基因表达,主要通过促进mRNA降解和抑制翻译来实现。miRNA在许多生理过程中发挥关键作用,包括细胞增殖、分化、凋亡以及免疫应答等。对动物miRNA功能的研究不仅有助于揭示基因调控网络的复杂性,还为疾病诊断与治疗、新药开发以及再生医学提供了新的思路和方法。
诺禾致源在miRNA测序领域已深耕数十载,积累了丰富的物种和组织项目经验。迄今为止,诺禾致源已助力科研工作者在《Nature Genetics》《Nature Communications》等高水平杂志上成功发表了160余篇文章,累计影响因子高达1200分!接下来,小诺将为大家分享几篇microRNA在动物研究中的项目文章。

项目文章一

带尾的mirtron促进果蝇长寿


A tailed mirtron promotes longevity in Drosophila[1]
NUCLEIC ACIDS RESEARCH
16.6
果蝇
2023年12月
smallRNA测序

在动物基因组中已经发现了数千种非典型microRNA (miRNA),然而,目前尚不清楚这些非典型miRNA是否可以显著影响表型。Mirtrons(镜像内含子)是最大的一类非典型miRNA,由剪接切除的发夹产生,在去分支后成为Dicer的底物并加载到RISC中。大多数Mirtrons在剪接后需要额外的处理,以去除位于宿主内含子剪接位点和发夹前体结构碱基之间的“尾巴”残基。尽管大多数mirtrons需要去尾处理,但对于带尾的物种尚未阐明任何功能,事实上,对于所有已识别的mirtrons,只为单一物种分配了功能。该文研究了miR-1017,这是一种带有3'尾的mirtron,在果蝇物种中表达良好且保守。当miR-1017在神经元中异位表达时,它可以延长寿命,这似乎是由于该miRNA靶向其宿主转录物乙酰胆碱受体Dα2。出乎意料的是,发现miR-1017不仅在反式中起作用,还通过影响Dα2的剪接而在顺式中起作用。这表明mirtron进化的一种机制,其中结构元素在剪接中的初始作用使其获得了次级反式调控功能。



项目文章二

由昆虫唾液中的微小RNA介导的跨界RNA干扰可能会抑制植物免疫系统


Cross-kingdom RNA interference mediated by insect salivary microRNAs may suppress plant immunity[2]
PNAS
9.4
昆虫
2024年4月
smallRNA测序

昆虫与植物之间的交流依赖于跨越物种界限的生物活性分子的交换。尽管蛋白质效应物已得到广泛研究,但我们对这一过程中涉及的其他分子的了解仍然有限。在这项研究中,探究了稻飞虱(Nilaparvata lugens)唾液中miRNAs在抑制植物免疫方面的作用。在昆虫取食过程中,共有三种 miRNAs 会被分泌到寄主植物中。序列保守的 miR-7-5P 在稻飞虱的唾液腺中特异性表达,并被分泌到唾液中,与在其他昆虫中发现的同源物有显著区别。沉默 miR-7-5P 会对稻飞虱取食水稻植株产生负面影响,但对其取食人工饲料没有影响。通过让转基因植物过量表达 miR-7-5P,可以挽救因沉默 miR-7-5P 而导致取食能力受损的昆虫。通过靶标预测和实验检测,证明了 miR-7-5P 能靶向多个植物基因,包括与免疫相关的bZIP转录因子43(OsbZIP43)。被沉默了 miR-7-5P 的昆虫侵染水稻植株会导致 OsbZIP43 表达量增加,而 miR-7-5P 的存在则会抵消这种上调效应。过表达OsbZIP43可使植物对昆虫产生抗性,而这种抗虫性可被 miR-7-5P 破坏。该研究结果揭示了一种机制,即草食性昆虫进化出了唾液 miRNAs 来抑制植物免疫,这拓宽了我们对相互作用的生物间跨物种 RNA 干扰的理解。



项目文章三

转录组学和ceRNA假说的协同应用:lncRNA-00742/miR-116 通过靶向CD74介导钒诱导的鸭肝线粒体凋亡


Cooperative application of transcriptomics and ceRNA hypothesis: lncRNA-00742/miR-116 targets CD74 to mediate vanadium-induced mitochondrial apoptosis in duck liver[3]

JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS
12.2
2024年9月
smallRNA测序
钒(V)是一种有毒的金属环境污染物,对肝脏的动物健康构成危害。竞争性内源RNA(ceRNAs)是线粒体功能和细胞凋亡的关键要素,其作用与金属毒性机制相关。然而,ceRNAs 在钒诱导的肝脏线粒体凋亡中的具体机制尚未得到充分研究。因此,该研究建立了一个让鸭子暴露于钒环境 44 天的体内模型以及一个钒暴露鸭肝细胞敲低/过表达的体外模型。结果显示,钒暴露引发了肝脏中 1106 种长链非编码 RNA(lncRNAs)和 11 种微小RNA(miRNAs)的差异表达。此外,通过双荧光素酶报告基因建立了 lncRNA - 00742/miR - 116/CD74 调控网络。研究结果还发现,钒可诱导线粒体损伤并上调线粒体凋亡相关因子的表达水平。敲低 miR - 116可减轻钒诱导的肝细胞线粒体损伤和凋亡,相反,过表达 miR - 116 以及敲低 CD74 会加剧线粒体损伤和凋亡。BTZO - 1可上调 CD74 水平并缓解钒诱导的线粒体凋亡。总之,钒通过激活 lncRNA - 00742/miR - 116/CD74 轴诱导鸭肝脏线粒体损伤和凋亡。这项研究首次揭示了与长链非编码 RNA 相关的竞争性内源RNA调控钒诱导的线粒体凋亡机制。












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参考文献:

[1] Khanal S, de Cruz M, Strickland B, Mansfield K, Lai EC, Flynt A. A tailed mirtron promotes longevity in Drosophila. Nucleic Acids Res. 2024;52(3):1080-1089. doi:10.1093/nar/gkad1158

[2] Zhang ZL, Wang XJ, Lu JB, et al. Cross-kingdom RNA interference mediated by insect salivary microRNAs may suppress plant immunity. Proc Natl Acad Sci U S A. 2024;121(16):e2318783121. doi:10.1073/pnas.2318783121

[3]Chen J, Dai X, Xing C, et al. Cooperative application of transcriptomics and ceRNA hypothesis: lncRNA-00742/miR-116 targets CD74 to mediate vanadium-induced mitochondrial apoptosis in duck liver. J Hazard Mater. Published online September 18, 2024. doi:10.1016/j.jhazmat.2024.135904


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