基本信息
- 項目名稱：
- 利用mimic和inhibitor library高通量篩選與脂肪沉積與肌肉肥大相關的關鍵miRNA
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 通過瞬時轉染過表達和抑制miRNA，建立miRNA功能的研究體系。
- 詳細介紹：
- miRNA是近年來研究最熱的一類對各種生物學功能起調控作用的小RNA，實驗在前期已構建在豬脂肪和肌肉組織中特異表達的miRNA文庫。本研究選取在鼠和人中對調節(jié)脂肪細胞脂質代謝(miR-27a、miR-143) 和肌肉細胞肥大萎縮 (miR-1、miR-206) 有明顯功能的miRNAs進行功能驗證，實驗通過將mimic、inhibitor瞬時轉染進豬成熟脂肪和肌肉細胞，測定轉染后脂肪和肌肉細胞的表型指標用以反映其生物學調控功能。脂肪細胞的表型包括：甘油三酯 (TG) ，甘油 (GLY) ，游離脂肪酸 (FFA) 及總蛋白的檢測 (BCA) ；肌肉細胞的表型指標用肌管直徑表示。以此建立豬脂肪、肌肉細胞的miRNA功能研究體系。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 通過建立豬前脂肪細胞和成肌細胞的培養(yǎng)、誘導、轉染體系，完成誘導后成熟脂肪和肌肉細胞的miRNA mimic與inhibitor轉染，檢測兩種細胞的表型指標，分析過表達和低表達miRNA后對脂肪細胞脂質代謝和肌肉細胞肥大萎縮的影響，以此篩選與豬脂肪沉積和肌肉肥大相關的關鍵miRNA。
科學性、先進性及獨特之處
- miRNA是一類重要的非編碼小分子RNA，在物種間具有高度的保守性，通過與mRNA的3＇UTR結合，調控基因的轉錄表達。本實驗在前期通過Solexa深度測序建立了microRNAome的前提下，擬采用細胞轉染技術對太湖豬肌肉和脂肪細胞中miRNA進行過表達與抑制，檢測細胞變化各項相關指標，以期找到在脂肪沉積與肌肉肥大過程中起重要調控功能的miRNAs，為后續(xù)活體內的研究奠定基礎。
應用價值和現實意義
- 1、建立一套豬脂肪、肌肉細胞的培養(yǎng)，誘導，轉染體系； 2、建立一套脂肪和肌肉細胞中miRNA的功能研究方法，為接下來進行的miRNA 文庫高通量篩選奠定基礎。
學術論文摘要
- 摘要：MicroRNA (miRNA) 是一類約20～25nt的小分子核苷酸，在細胞內調控多種生物學功能。本研究選取在鼠和人中對調節(jié)脂肪細胞脂質代謝(miR-27a、miR-143) 和肌肉細胞肥大萎縮 (miR-1、miR-206) 有明顯功能的miRNAs進行功能驗證，實驗通過將mimic、inhibitor瞬時轉染進豬成熟脂肪和肌肉細胞，測定轉染后脂肪和肌肉細胞的表型指標用以反映其生物學調控功能。脂肪細胞的表型包括：甘油三酯 (TG) ，甘油 (GLY) ，游離脂肪酸 (FFA) 及總蛋白的檢測 (BCA) ；肌肉細胞的表型指標用肌管直徑表示。結果表明： miR-27a能夠抑制脂肪沉積，而miR-143促進了脂肪沉積。轉染miR-1和miR-206組與negative control組相比，肌管直徑都沒有顯著差異。通過此研究方案建立起了一套豬脂肪、肌肉細胞miRNA功能研究體系，為下一步miRNA的文庫篩選做好鋪墊工作。
獲獎情況
- 無
鑒定結果
- 無
參考文獻
- [1] Lynn FC. Meta-regulation: microRNA regulation of glucose and lipid metabolism[J]. Trends in Endocrinology & Metabolism. 2009, 20(9): 452-459. [2] Li M, Xia Y, Gu Y et al. MicroRNAome of Porcine Pre-and Postnatal Development[J]. PloS one. 2010, 5(7): e11541. [3] Small EM, Frost RJA, Olson EN. MicroRNAs Add a New Dimension to Cardiovascular Disease[J]. 2010. [4] Chen JF, Mandel EM, Thomson JM et al. The role of microRNA-1 and microRNA-133 in skeletal muscle proliferation and differentiation[J]. NATURE GENETICS. 2005, 38(2): 228-233. [5] Xu P, Vernooy SY, Guo M et al. The Drosophila MicroRNA Mir-14 Suppresses Cell Death and Is Required for Normal Fat Metabolism[J]. 2003, 13: 790-795. [6] 李虹儀, 張永亮, 習欠云, 等. 豬miRNA 的研究進展[J]. 中國畜牧獸醫(yī). 2010. [7] Lam LT, Lu X, Zhang H et al. A microRNA screen to identify modulators of sensitivity to BCL2 inhibitor ABT-263 (Navitoclax)[J]. Molecular Cancer Therapeutics. 2010.
同類課題研究水平概述
- microRNA (miRNA) 作為一類長度約為22nt的非編碼小RNA，已被大量實驗證實是一種重要的基因轉錄表達調控因子。miRNA通過種子序列與mRNA的3＇UTR區(qū)域部分或完全匹配抑制mRNA翻譯或引起mRNA降解來實現其對基因表達的調控。然而，相比于人microRNAome，豬的miRNA研究嚴重滯后。在Sanger miRBase 16.0版中 ( ，豬目前公布的miRNA數據是228條，與人的1424條及鼠720條相比，豬作為基因組與人大小接近的物種，其miRNA數量將遠遠超過目前公布的數據。本實驗室在前期的研究中，通過Solexa深度測序技術分別對從胚胎到成年共計10個發(fā)育階段的樣品進行miRNA序列的深度測定，目前pre-miRNA序列已經增至867條，編碼的成熟體miRNA序列增至1004條，其中特異miRNA序列達到777條。 近年來的研究結果發(fā)現miRNA與肌肉的生長發(fā)育關系密切。miR-1會促進心肌細胞肥大，從而抑制肌肉細胞的增殖。miR-206和miR-133共同作用，抑制肌原細胞融合。miR-1與miR-133位于同一條染色體上，但卻有著不同的調節(jié)功能。miR-1促進成肌細胞分化成成熟的肌肉細胞，但卻抑制它們的增殖。而miR-133則加快成肌細胞的增殖速度，同時也抑制它們的分化。在脂肪分化細胞及脂質代謝中， miR-14通過改變三?；视团c二酰基甘油之間的水平調節(jié)脂肪代謝。抑制正常小鼠miR-122的表達能減少血漿膽固醇水平，增加肝臟脂肪酸代謝，且降低肝臟脂肪酸及膽固醇的合成速率。作為人類最理想的生理模型，豬miRNA的功能研究都可為人類的miRNA功能研究提供參考數據，甚至可作為人類miRNA功能驗證的模型。而豬前脂肪細胞和成肌細胞的培養(yǎng)體系建立較為完善，可為miRNA功能的體外研究提供穩(wěn)定的細胞平臺。 miRNA的功能研究與基因相似，主要通過過表達 (mimic) 或者抑制 (inhibitor) miRNA的表達驗證其對細胞表型的影響。而mimic和inhibitor library的高通量篩選可以同時對幾百到幾千個miRNA進行功能的初步篩選，但其應用目前也僅限于在人類的研究中。
