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环状RNA(circularRNA,circRNA)是广泛存在于各种生物细胞中一类区别于传统线性RNA的新型形式,富集在胞浆中具有牢固的环状结构,大量存在于真核转录组中。大部分环状RNA是由外显子构成,具有良好的物种保守性以及组织特异性,不易被核酸酶裂解。这使得环状RNA在作为新型临床诊断标记物的应用上具有明显的优势。在功能方面,环状RNA作为一类新型的ceRNA调节物,充当RNA海绵功能,竞争性抑制miRNA的表达,阻断miRNA对其靶标表达的抑制作用。研究人员发现有11种miRNAs(miR-21、miR-26a、miR-29a、miR-29b、miR-30e、miR-34c、miR-133a、miR-145、miR-210、miR-489与miR-1297)在成骨不全症中出现差异表达(P<0.05)。本课题旨在通过生物信息学技术,进一步分析出与这些差异性miRNA相互作用的circRNAs、lncRNAs、靶基因,并初步进行实验验证。目的:预测与已知成骨不全差异表达miRNAs相互作用的circRNAs、lncRNAs以及靶基因,分析它们相互之间以及与信号通路之间的联系。在生物信息学预测基础上,初步分析预测的circRNA、靶基因与miRNA等在成骨不全中的表达。研究方法:采用starbase与miRWalk数据库对成骨不全症中出现差异表达十一种miRNA进行circRNAs、lncRNAs、靶基因预测,并通过DAVID、Cytoscape软件对miRNAs、circRNAs、lncRNAs、靶基因进行生物信息学分析。通过Trizol提取8例成骨不全患者矫形手术中产生的废弃,以8例先天性髋关节错位患者作为对照。通过RT-QPCR方法进行hascirc000713、hascirc001439与hascirc001499等共三个circRNA,NTN4、PPP2CA、SRGAP1、YES1、FAT1、KIAA1586、LMNB2、RFC1等八个靶基因表达分析。结果:通过starbase数据库对miR-21、miR-26a、miR-29a、mi R-29b、miR-30e、m-iR-34c、miR-133a、miR-145、miR-210、miR-489与miR-129711种miRNA相关circR-NAs、lncRNAs预测,得到与其相互作用的circRNAs总数量为222个,其中非重叠ci rcRNAs为141个,与其相互作用的lncRNAs总数量为359个,其中非重叠lncRNAs为215个。DAVID、Cytoscape软件对miRNAs、circRNAs、lncRNAs、靶基因进行生物信息学分析得到miR-29a/miR-29b/miR-133a与KIAA1586hsacirc001439、靶基因PPP2CA存在相互作用,且包括在TGF-beta、Tight junction与WNT信号通路中。MiR-133a/miR-145与lincRNA RP11-156E6.1、FAT1hsacirc000713、LMNB2hsacirc001499以及YES1存在相互作用,且可能与Tight junction信号通路相关。MiR-26a/miR-145与LncRNA分子AL589743.1、HNRNPU-AS1、MALAT1、RP11-478C19.2等四种LncRNA以及,RFC1hsacirc001649 circRNA,NTN4与SRGAP1基因间存在相互作用,且可能与Axon guidance信号通路相关。在以上生物信息学预测基础上,RT-QPCR结果表明预测的hsacirc000713、hsacirc001439、hsacirc001499等三种circRNA在检测的骨组织中无显著性差异表达。LMNB2、NTN4、RFC1与SRGAP1基因存在显著性差异表达。结论:预测分析并构建了11种已知报道的成骨不全差异性表达miRNA及与之相互作用的circRNAs/lncRNAs及靶基因之间的相互作用关系,及其在特定信号通路中的定位。为进一步深入研究它们之间的相互作用奠定了基础。