髓母细胞瘤差异表达microRNA的筛选及功能预测

论文摘要

目的: miRNAs是一类高度保守的非编码RNA,通过抑制翻译,控制mRNA剪切,促进mRNA降解等手段调控成百个靶基因,在肿瘤的发生发展中都扮演着重要角色。有关miRNA和脑肿瘤关系的研究也越来越多,本课题旨在寻找髓母细胞瘤中差异表达显著的microRNAs（miRNAs）,利用生物信息学手段探求其生物学功能,为探明miRNAs调控髓母细胞瘤发生机制及今后研究提供理论指导和实验依据。方法:收集髓母细胞瘤癌组织和癌旁组织标本,采用Exiqon公司的miRNA芯片miRCURYTM LNA Array（v13.0）获得差异表达的miRNAs,对其中差异显著的且未见文献报道的目的miRNA进行定量PCR验证。利用TargetScanHuman在线软件预测该miRNA的潜在靶基因,然后运用GO Tree Machine软件对其靶基因列表进行GO注释聚类以得到这些基因富集的功能范畴,再利用DAVID在线平台预测出靶基因所富集的生物学通路。结果:芯片筛查出在髓母细胞瘤中比对照组上调2倍以上的miRNAs有21个,下调2倍以上的有127个。其中miR-130a经实时定量PCR验证,与芯片结果一致,呈现明显下调。TargetScanHuman 5.1预测了miR-130a的潜在靶基因,得到265个靶基因。采用GO Tree Machine分析靶基因所富集的GO条目,在biological process范畴内,有36个靶基因与神经系统发育有关。由DAVID预测的靶基因富集明显的通路有7条,由DAVID预测出靶基因富集明显的通路,其中,MAPK信号通路, TGF-β信号通路,粘着连接通路,Wnt通路都包含在肿瘤通路条目下,表明miR-130a调控的候选靶基因与癌症的生物学过程紧密相关。值得注意的是,已被实验证明在髓母细胞瘤中发挥重要作用的Ras/MAPK通路也包含其中,并且该通路中的关键基因PDGFRA是miR-130a的靶基因。结论:髓母细胞瘤miRNAs表达谱结果表明多个miRNAs表达发生明显改变,且下调数量明显高于上调数量,其中miR-130a下调尤其显著。生物信息学分析表明miR-130a有着成百个靶基因,分布广泛,多与神经系统发育以及肿瘤发生发展的生物通路有关,且Ras/MAPK通路在髓母细胞瘤中上调,可能是miR-130a下调引起该通路的关键基因PDGFRA表达上调所致。

论文目录

• 中文提要
• Abstract
• 引言
• 第一章 髓母细胞瘤差异表达miRNA 筛选
• 1 实验材料
• 1.1 标本来源
• 1.2 实验仪器与设备
• 1.3 常用材料与试剂
• 1.4 主要试剂及配方
• 1.5 分析软件
• 2 实验方法
• 2.1 RNA 抽提
• 2.2 RNA 质量检测
• 2.3 miRNA 标记及浓缩
• 2.4 miRNA 芯片杂交与漂洗
• 2.5 图象扫描
• 2.6 数据分析
• 3 实验结果
• 3.1 RNA 质量报告和电泳图
• 3.2 miRNA 芯片图
• 3.3 miRNAs 差异表达结果
• 4 讨论
• 5 小结
• 第二章 差异表达miRNA 的实时定量PCR 验证
• 1 实验材料
• 1.1 标本来源及引物
• 1.2 实验试剂与仪器
• 2 实验方法
• 2.1 cDNA 合成
• 2.2 实时定量PCR
• 2.3 数据分析
• 3 实验结果
• 3.1 扩增曲线
• 3.2 实时定量PCR 验证结果
• 4 讨论
• 5 小结
• 第三章差异表达miRNA 的生物信息学分析
• 1 实验材料
• 1.1 实验对象
• 1.2 软件及仪器
• 2 实验方法
• 2.1 miRNA 靶基因预测
• 2.2 靶基因GO 注释分析
• 2.3 靶基因富集通路分析
• 3 实验结果
• 3.1 TargetScanHuman 预测结果
• 3.2 GO Tree Machine 结果
• 3.3 DAVID 预测的通路结果
• 4 讨论
• 5 小结
• 结论
• 参考文献
• 综述：microRNA 与神经胶质瘤相关研究进展
• 参考文献
• 缩略词表
• 附录1 miRNA 芯片位点
• 附录2 miR-130a 靶基因缩写与基因名
• 攻读学位期间发表的论文
• 致谢