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一个circRNA 的“社会关系”研究

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浏览:- 发布日期:2016-09-28 13:37:52【

自从CircRNA分子被发现以来,对它的研究已经越来越热,而这种RNA也不负众望的在各方面都有上佳表现,2013年的一篇文章证明它可以作为“海绵”调控miRNA的功能,miRNA本身是可以调控mRNA的,现在又证明它自己也要被调控,原来“螳螂捕蝉,黄雀在后”并不仅仅存在宏观世界。

近来发表的一篇文章证明CircRNA居然和miRNA联手调控病理性心肌肥大和心衰,为CircRNA的功能研究添上了浓墨重彩的一笔。由此看来,CircRNA的功能也是非常多样化的。而且本文所使用的研究手段几乎囊括了目前在研究circRNA的功能时所使用的大部分方法,给志在研究circRNA功能的科研人员提供了很好的实验思路。

文章研究了病理性心肌肥大和心衰的分子调控机理,共涉及了三个分子:miR-223、HRCR(heart-related circRNA)和ARC (Apoptosis repressor with CARD domain),研究结果表明:同其他miR一样,miR-223可以调控ARC的表达及翻译,而circRNA HRCR可以通过调控miR-223的表达水平影响ARC的表达。

1. 研究思路

2. 实验结果

1)实验利用异丙肾上腺素(ISO)处理小鼠以获得心脏肥大和心衰小鼠,用microRNA芯片检测病鼠的microRNA表达水平,发现miR-223在心脏肥大和心衰小鼠中表达明显升高。锁定该分子为研究对象,首先分析了miR-223的表达水平,RT-PCR验证结果与芯片数据相符。

2) 构建了miR-223过表达及敲除转基因小鼠和细胞系,争鸣了miR-223的过表达在ISO处理条件下会引起心脏肥大和心衰,KO小鼠则不出现类似的症状。在细胞系中的实验结果与此类似。

3) iR-223下游基因的寻找,作者在已经报道的和心脏肥大及心脏衰竭相关的基因中寻找,检测在miR-223缺陷心脏中上调和在miR-223过表达心脏中下调的基因,通过western杂交的方式找到了ARC基因(Apoptosis repressor with CARD domain),同时也发现心衰病人的心脏中的ARC基因下调表达。ARC基因是一个在心脏和骨骼肌中高表达的蛋白,并且已有报道称该基因与心脏肥大和细胞凋亡相关。找到ARC基因,对该基因的一系列功能验证及其与miR-223的相互作用实验证明ARC可以被miR-223调控,最重要的是ARC本身的确和心脏肥大和心衰有关。

4) 作者从已发表的circRNA数据库中随机挑选了100个circRNA进行head-to-tail结构的验证,结果发现其中36个符合要求,再在这36个circRNA分子中寻找和心脏肥大和心衰有关的circRNA的鉴定,结果发现了mm9-circ-012559,后被命名为HRCR的circRNA出现了明显下调。在心衰小鼠的心脏中,HRCR同样是明显下降的(看到这里不得不佩服该文作者的科研水平)。继续进行HRCR基因功能验证及其和miR-223的相互作用研究,后来又设计实验验证了HRCR、miR-223、ARC的相互作用关系,证明了HRCR具有和miR-223结合的位点,可以通过调控miR-223的水平进而影响ARC的表达水平(多么精致的调控)!

总之,本文大量详实的实验证明了心脏肥大和心衰中HRCR和miR-223及ARC的相互调控关系,为治疗心脏肥大和心衰提供了一个潜在的靶点。

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