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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 利用mimic和inhibitor library高通量篩選與脂肪沉積與肌肉肥大相關(guān)的關(guān)鍵miRNA
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 生命科學(xué)
- 大類(lèi)：
- 自然科學(xué)類(lèi)學(xué)術(shù)論文
- 簡(jiǎn)介：
- 通過(guò)瞬時(shí)轉(zhuǎn)染過(guò)表達(dá)和抑制miRNA，建立miRNA功能的研究體系。
- 詳細(xì)介紹：
- miRNA是近年來(lái)研究最熱的一類(lèi)對(duì)各種生物學(xué)功能起調(diào)控作用的小RNA，實(shí)驗(yàn)在前期已構(gòu)建在豬脂肪和肌肉組織中特異表達(dá)的miRNA文庫(kù)。本研究選取在鼠和人中對(duì)調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞脂質(zhì)代謝(miR-27a、miR-143) 和肌肉細(xì)胞肥大萎縮 (miR-1、miR-206) 有明顯功能的miRNAs進(jìn)行功能驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)通過(guò)將mimic、inhibitor瞬時(shí)轉(zhuǎn)染進(jìn)豬成熟脂肪和肌肉細(xì)胞，測(cè)定轉(zhuǎn)染后脂肪和肌肉細(xì)胞的表型指標(biāo)用以反映其生物學(xué)調(diào)控功能。脂肪細(xì)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(cè) (BCA) ；肌肉細(xì)胞的表型指標(biāo)用肌管直徑表示。以此建立豬脂肪、肌肉細(xì)胞的miRNA功能研究體系。
作品專(zhuān)業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 通過(guò)建立豬前脂肪細(xì)胞和成肌細(xì)胞的培養(yǎng)、誘導(dǎo)、轉(zhuǎn)染體系，完成誘導(dǎo)后成熟脂肪和肌肉細(xì)胞的miRNA mimic與inhibitor轉(zhuǎn)染，檢測(cè)兩種細(xì)胞的表型指標(biāo)，分析過(guò)表達(dá)和低表達(dá)miRNA后對(duì)脂肪細(xì)胞脂質(zhì)代謝和肌肉細(xì)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(guān)的關(guān)鍵miRNA。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- miRNA是一類(lèi)重要的非編碼小分子RNA，在物種間具有高度的保守性，通過(guò)與mRNA的3＇UTR結(jié)合，調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)。本實(shí)驗(yàn)在前期通過(guò)Solexa深度測(cè)序建立了microRNAome的前提下，擬采用細(xì)胞轉(zhuǎn)染技術(shù)對(duì)太湖豬肌肉和脂肪細(xì)胞中miRNA進(jìn)行過(guò)表達(dá)與抑制，檢測(cè)細(xì)胞變化各項(xiàng)相關(guān)指標(biāo)，以期找到在脂肪沉積與肌肉肥大過(guò)程中起重要調(diào)控功能的miRNAs，為后續(xù)活體內(nèi)的研究奠定基礎(chǔ)。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 1、建立一套豬脂肪、肌肉細(xì)胞的培養(yǎng)，誘導(dǎo)，轉(zhuǎn)染體系； 2、建立一套脂肪和肌肉細(xì)胞中miRNA的功能研究方法，為接下來(lái)進(jìn)行的miRNA 文庫(kù)高通量篩選奠定基礎(chǔ)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 摘要：MicroRNA (miRNA) 是一類(lèi)約20～25nt的小分子核苷酸，在細(xì)胞內(nèi)調(diào)控多種生物學(xué)功能。本研究選取在鼠和人中對(duì)調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞脂質(zhì)代謝(miR-27a、miR-143) 和肌肉細(xì)胞肥大萎縮 (miR-1、miR-206) 有明顯功能的miRNAs進(jìn)行功能驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)通過(guò)將mimic、inhibitor瞬時(shí)轉(zhuǎn)染進(jìn)豬成熟脂肪和肌肉細(xì)胞，測(cè)定轉(zhuǎn)染后脂肪和肌肉細(xì)胞的表型指標(biāo)用以反映其生物學(xué)調(diào)控功能。脂肪細(xì)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(cè) (BCA) ；肌肉細(xì)胞的表型指標(biāo)用肌管直徑表示。結(jié)果表明： miR-27a能夠抑制脂肪沉積，而miR-143促進(jìn)了脂肪沉積。轉(zhuǎn)染miR-1和miR-206組與negative control組相比，肌管直徑都沒(méi)有顯著差異。通過(guò)此研究方案建立起了一套豬脂肪、肌肉細(xì)胞miRNA功能研究體系，為下一步miRNA的文庫(kù)篩選做好鋪墊工作。
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
- 無(wú)
參考文獻(xiàn)
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同類(lèi)課題研究水平概述
- microRNA (miRNA) 作為一類(lèi)長(zhǎng)度約為22nt的非編碼小RNA，已被大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)是一種重要的基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)調(diào)控因子。miRNA通過(guò)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(lái)實(shí)現(xiàn)其對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控。然而，相比于人microRNAome，豬的miRNA研究嚴(yán)重滯后。在Sanger miRBase 16.0版中 ( ，豬目前公布的miRNA數(shù)據(jù)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(shù)量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)目前公布的數(shù)據(jù)。本實(shí)驗(yàn)室在前期的研究中，通過(guò)Solexa深度測(cè)序技術(shù)分別對(duì)從胚胎到成年共計(jì)10個(gè)發(fā)育階段的樣品進(jìn)行miRNA序列的深度測(cè)定，目前pre-miRNA序列已經(jīng)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(dá)到777條。 近年來(lái)的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)miRNA與肌肉的生長(zhǎng)發(fā)育關(guān)系密切。miR-1會(huì)促進(jìn)心肌細(xì)胞肥大，從而抑制肌肉細(xì)胞的增殖。miR-206和miR-133共同作用，抑制肌原細(xì)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(diào)節(jié)功能。miR-1促進(jìn)成肌細(xì)胞分化成成熟的肌肉細(xì)胞，但卻抑制它們的增殖。而miR-133則加快成肌細(xì)胞的增殖速度，同時(shí)也抑制它們的分化。在脂肪分化細(xì)胞及脂質(zhì)代謝中， miR-14通過(guò)改變?nèi)；视团c二酰基甘油之間的水平調(diào)節(jié)脂肪代謝。抑制正常小鼠miR-122的表達(dá)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(lèi)最理想的生理模型，豬miRNA的功能研究都可為人類(lèi)的miRNA功能研究提供參考數(shù)據(jù)，甚至可作為人類(lèi)miRNA功能驗(yàn)證的模型。而豬前脂肪細(xì)胞和成肌細(xì)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(xì)胞平臺(tái)。 miRNA的功能研究與基因相似，主要通過(guò)過(guò)表達(dá) (mimic) 或者抑制 (inhibitor) miRNA的表達(dá)驗(yàn)證其對(duì)細(xì)胞表型的影響。而mimic和inhibitor library的高通量篩選可以同時(shí)對(duì)幾百到幾千個(gè)miRNA進(jìn)行功能的初步篩選，但其應(yīng)用目前也僅限于在人類(lèi)的研究中。
