分享：miRNA經典研究思路

miRNA在醫學研究中較為廣泛，常以實驗-對照或癌組織-癌旁組織的比較方案實施，尋找與特定研究目的相關的miRNA，再用分子生物學實驗及功能性實驗等來驗證并研究microRNA與特定癌癥的關系。

比如曾發表在molecular cancer的一篇關于三陰乳腺癌的文章，作者取了腫瘤組織和癌旁組織進行測序，選擇了一個差異明顯的沒有研究過的circRNA， 回顧性的研究顯示這個circrRNA的確與三陰乳腺癌存在關聯。

作者設計了circRNA的干擾或過表達，觀察是否影響腫瘤細胞的表型：比如增殖能力、遷移能力、凋亡、侵襲的能力等。

接著生信分析circRNA可能結合的miRNA，miR-637，通過實驗驗證之間的結合關系，比如該文章使用了雙熒光素酶報告基因。預測是有2個結合位點，分別進行突變

再通過實驗驗證circSEPT9/miR-637/LIF 這個軸來影響腫瘤的發生發展

接下來再為大家總結一下miRNA的常見的研究套路

1.核定位的miRNA

首先要明確一點是，miRNA并不是單獨發揮作用的，目前已經有證明miRISC存在余多個細胞亞結構中，比如roughendo plasmic reticulum (rER) , processing (P)-bodies, stress granules(SG), the trans-Golgi network (TGN), early/late endosomes, multivesicular bodies (MVB) , lysosomes ,mitochondria, and the nucleus 。比如存在定位于細胞核的miRISC，并調節基因的轉錄活性1，包括抑制11和促進基因轉錄活性的功能2。比如有研究發現低分子量的miRISC存在于細胞核中，能降解細胞核內的mRNA 3。

2.體液中的miRNA

許多研究都已經證實miRNA存在于細胞外/循環系統中4。包括such as plasma and serum,cerebrospinal fluid , saliva, breast milk , urine,tears, colostrum, peritoneal fluid, bronchial lavage, seminal fluid, and ovarian follicular fluid .

腫瘤的惡性表型不僅受癌細胞本身的抑制，還受周圍腫瘤微環境的影響。在腫瘤環境中，免疫細胞、間充質細胞和癌細胞釋放的攜帶mirna的外泌體可以在供體細胞和受體細胞之間穿梭，癌癥來源的外泌體有助于腫瘤微環境的形成，有助于腫瘤的生長，轉移，耐藥和免疫的抑制。此外，外泌體miRNAs有可能作為一種有前景的無創生物標志物和潛在的靶向因子應用于癌癥的診斷和治療5。

3.miRNA前體能編碼蛋白

Primary miRNA我已經知道可以直接作用余基因組中，調節基因的表達，此外也有研究發現miRNA的前體——primary miRNA能編碼蛋白質。比如，nature的子刊發表的一篇文獻，講的是一個miRNA的前體，能夠編碼一種短肽，這種短肽能調控基因的表達，進而影響植物的生長和發育。

參考文獻:

1.   Pitchiaya S, Heinicke LA, Park JI, Cameron EL, Walter NG. Resolving Subcellular miRNA Trafficking and Turnover at Single-Molecule Resolution. Cell Rep. 2017;19(3):630-642.

2.   Nishi K, Nishi A, Nagasawa T, Ui-Tei K. Human TNRC6A is an Argonaute-navigator protein for microRNA-mediated gene silencing in the nucleus. Rna. 2013;19(1):17-35.

3.   Cernilogar FM, Onorati MC, Kothe GO, et al. Chromatin-associated RNA interference components contribute to transcriptional regulation in Drosophila. Nature. 2011;480(7377):391-395.

4.   Bottini S, Hamouda-Tekaya N, Mategot R, et al. Post-transcriptional gene silencing mediated by microRNAs is controlled by nucleoplasmic Sfpq. Nat Commun. 2017;8(1):1189.

5. Arroyo JD, Chevillet JR, Kroh EM, et al. Argonaute2 complexes carry a population of circulating microRNAs independent of vesicles in human plasma. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2011;108(12):5003-5008.

轉自：漢恒生物

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