生物學前沿講座課件(模板)

生物學前沿講座生物學前沿講座1生物學前沿講座生物學前沿講座2

美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）發(fā)表的一份題為《什么是當今科研領域的熱門話題？》的調(diào)查報告中指出，目前全球研究最熱門的是： 三種疾?。?/p>

癌癥（cancer）

心血管病（cardiovasculardiseases）

愛滋病和肝炎等傳染病

（infectiousdiseases：AIDS，hepatitis）五大研究方向：

細胞周期調(diào)控（cellcyclecontrol）

細胞凋亡（cellapoptosis）

細胞衰老（cellularsenescence）

信號轉(zhuǎn)導（signaltransduction）

DNA的損傷與修復（DNAdamageandrepair） 美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）發(fā)表的一份題為3美國科學情報研究所（ISI）SCI（ScienceCitationIndex）收錄及引用論文檢索，全世界自然科學研究中論文發(fā)表最集中的三個領域分別是：細胞信號轉(zhuǎn)導（signaltransduction）細胞凋亡（cellapoptosis）基因組與后基因組學研究（genomeandpost-genomicanalysis）美國科學情報研究所（ISI）SCI（Science4Dollywithherfirstbornlamb克隆羊－多利

（1996-2003）Dollywithherfirstbornlamb5EMBRYOCOLONING克隆羊制備原理EMBRYOCOLONING克隆羊制備原理6我們是“多利四羊組”我們是“多利四羊組”72002年入選《science》年度十大科學發(fā)現(xiàn)之首臨床表現(xiàn)——艾滋病期：病毒感染人皰疹病毒6/8型轉(zhuǎn)基因或病毒RNA（外源）鏈球菌、肺炎鏈球菌和流感嗜血桿菌導致細菌性肺炎結核病miRNA形成RISC復合體后可與特定的靶mRNA結合，這種結合不要求嚴格的互補配對。是廣泛存在于真核生物中的一組短小的、不編碼蛋白質(zhì)的RNA家族，它們是由19-23個核苷酸組成的單鏈RNA（3‘端可有1~2個堿基長度的變化）miRNA獨有的特征：其5’端第一個堿基對U有強烈的傾向性，而對G卻有抗性，但第二到第四個堿基缺乏U，一般來講，除第四個堿基外，其他位置堿基通常都缺乏CRegulatoryRNAs血液中可見非典型的單核細胞，提示急性病毒活動期Pre-miRNA在Exportin5介導作用下轉(zhuǎn)運出胞核至胞質(zhì)中進行下一步加工頭痛、肌痛、關節(jié)痛等非特異性癥狀一、HIV的發(fā)現(xiàn)與命名國際化研究項目AIDS—全球重要的公共衛(wèi)生問題microRNA相關研究持續(xù)1月以上的發(fā)熱、盜汗、腹瀉、乏力ThefirstpapertoshowthatthederegulationofasinglemiRNAgenecanleadtocancer.臨床表現(xiàn)——艾滋病期：真菌感染(20-20000nt)1998年7月

克隆牛（日本）2000年1月

克隆猴（英國）2002年入選《science》年度十大科學發(fā)現(xiàn)之首1998"forthediscoverythatmaturecellscanbereprogrammedtobecomepluripotent""forthediscoverythatmature9生物學前沿講座課件(模板)10iPS(誘導多能干細胞)

InducedPluripotentStemCells通過采用導入外源基因的方法使體細胞去分化為多能干細胞，對于這類干細胞我們稱之為誘導多能干細胞。iPS(誘導多能干細胞)InducedPluripote11生物學前沿講座課件(模板)122010年來自美國，日本的三個研究小組分別實現(xiàn)了將人體血細胞轉(zhuǎn)化為iPS細胞的重要研究突破。2010年來自美國，日本的三個研究小組分別實現(xiàn)了將人體血細胞13我科學家在世界上首次利用iPS細胞培育出健康小鼠（2009年）我科學家在世界上首次利用iPS細胞培育出健康小鼠（2009年14STAPcellsSTAPcells15人類基因組計劃TheHumanGenomeProject(HGP)CompletedinApril20031986年由美國生物學家杜伯克首次提出1990年10月美國投資30億美元啟動計劃預計15年完成國際化研究項目美國、日本、英國、加拿大、瑞典1999年7月我國承擔人類基因組1%測序任務2000年3月我國科學家完成3號染色體測序2000年5月人類基因組草圖完成人類基因組計劃16生物學前沿講座課件(模板)17第三代測序技術（單分子實時DNA測序）“SingleMoleculeReal-Time(SMRT)DNASequencing”應用：基因組測序甲基化研究突變鑒定（SNP檢測）第三代測序技術（單分子實時DNA測序）應用：18ProteinfunctionmodulatorsmicroRNA的加工成熟microRNA的作用機制siRNA(smallinterferingRNA)艾滋病認識上的常見誤區(qū)病變輕微，持續(xù)3～14日，無需特異性治療可自行緩解CompletedinApril2003HIV-1和HIV-2兩個亞型巨細胞病毒（cytomegalovirus,CMV）AIDS—全球重要的公共衛(wèi)生問題miRNA的加工成熟過程與RNAi技術中常用的siRNA有許多相似之處——均經(jīng)過Dicer酶對雙鏈RNA的識別加工而形成單鏈RNA分子。突變鑒定（SNP檢測）果蠅和線蟲：12,000-14,000microRNA作用機制艾滋病機會性感染的相關檢查體征，直至發(fā)展成典型艾滋病的一段時期出現(xiàn)帶狀皰疹常是AIDS發(fā)病的前兆出現(xiàn)帶狀皰疹常是AIDS發(fā)病的前兆少數(shù)患者表現(xiàn)為淋巴結炎CompletedinApril2003microRNA序列數(shù)據(jù)庫饒子和中國科學家解析電子傳遞鏈復合物II三維結構Proteinfunctionmodulators饒子和19"fortheirdiscoveriesofmachineryregulatingvesicletraffic,amajortransportsysteminourcells"JamesE.RothmanRandyW.SchekmanThomasC.Südhof“發(fā)現(xiàn)細胞內(nèi)的主要運輸系統(tǒng)——囊泡運輸?shù)恼{(diào)節(jié)機制”"fortheirdiscoveriesofmach20vesicletrafficvesicletraffic21生物學前沿講座課件(模板)22"fortheirdiscoveriesofcellsthatconstituteapositioningsysteminthebrain"JohnO'KeefeMay-BrittMoserEdvardI.Moser“發(fā)現(xiàn)構成大腦定位系統(tǒng)的細胞”"fortheirdiscoveriesofcell23生物學前沿講座課件(模板)24生物學前沿講座課件(模板)25生物學前沿講座課件(模板)26"forthedevelopmentofsuper-resolvedfluorescencemicroscopy"研制出超分辨率熒光顯微鏡"forthedevelopmentofsuper-27生物學前沿講座課件(模板)28卡氏肺孢子菌肺炎（Pneumocystiscariniipneumonia，持續(xù)1月以上的發(fā)熱、盜汗、腹瀉、乏力miRNADiseaseAnalysis體征，直至發(fā)展成典型艾滋病的一段時期miRNAFunctionalAnalysis–MultipleSclerosisReducetargetprotein美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）發(fā)表的一份題為美國疾病控制中心科學家發(fā)現(xiàn)獲得性免疫缺陷綜合征microRNA序列數(shù)據(jù)庫3%）出現(xiàn)在蛋白質(zhì)編碼基因中。microRNA作用機制Post-transcriptionalregulatorsProteinfunctionmodulators（infectiousdiseases：AIDS，hepatitis）HIV主要侵犯CD4+T淋巴細胞，及富含CD4+T淋巴細胞的組織microRNAs有可能成為新型的疾病標志物我國的艾滋病/HIV感染人數(shù)被夸大了，因為平時見不到多少患者當前我們所面臨的挑戰(zhàn)是：這些miRNA到底具有何種功能？它們是如何識別潛在的靶mRNA的？這些miRNA間相互調(diào)節(jié)作用的結果是什么？–TelomeraseActivity?MiscellaneousHIV感染引起CD4+T細胞功能損失及耗竭；出現(xiàn)帶狀皰疹常是AIDS發(fā)病的前兆5%)ofmiRgenesareincancer-associatedgenomicregionsorinfragilesites其余還有約25%的miRNA定位于功能基因內(nèi)含子，隨基因轉(zhuǎn)錄表達。與靶mRNA3’-UTR結合，序列特異性的在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因的翻譯表達，在生物發(fā)育、脂肪代謝、細胞的分化、增殖和凋亡等過程中發(fā)揮著重要作用microRNA序列數(shù)據(jù)庫克隆羊－多利

（1996-2003）研制出超分辨率熒光顯微鏡RnasePRNAThefirststudytoreportonmiRNAprofilingusinganoligonucleotidemicrochip.mdc-berlin."fortheirdiscoveriesofcellsthatconstituteapositioningsysteminthebrain"有些小RNA分子能直接調(diào)控某些基因的開關從而控制細胞的生長發(fā)育并決定細胞分化的組織類型頭痛、性格改變、記憶力減退、表情淡漠、乃至癡呆屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒科中的慢病毒屬HIV感染者的抗病毒治療是越早越好對感染沒有過度的易感性，也能從普通的或季節(jié)性感染中很快恢復microRNAExpressionAnalysisHIV感染引起CD4+T細胞功能損失及耗竭；–Alzheimers約15%miRNA為成簇存在而共同轉(zhuǎn)錄；卡氏肺孢子菌肺炎（Pneumocystiscarinii29microRNAmicroRNA30中心法則補充中心法則補充31蛋白質(zhì)編碼基因數(shù)量人：30,000果蠅和線蟲：12,000-14,000釀酒酵母：6,200假單孢菌：5,500人和鼠的蛋白質(zhì)編碼基因99%是共同的。人個體間單倍體基因組的堿基差異300萬個，其中1萬個（0.3%）出現(xiàn)在蛋白質(zhì)編碼基因中。98%轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物是非編碼蛋白RNA。蛋白質(zhì)編碼基因數(shù)量人：30,00032tRNArRNAsnRNAtmRNARnasePRNAvRNAsgRNAsMRPRNASRPRNAsTelomeraseRNATranscription/chromatinstructureregulatorsPost-transcriptionalregulatorsProteinfunctionmodulatorsRNA/proteinlocalizationregulatorsRNATranscriptsmiRNAsiRNA

piRNAlncRNAProtein-codingmRNANon-codingRNATranscriptssnoRNAsHousekeepingRNAsRegulatoryRNAsTranscription/chromatinstructureregulatorsPost-transcriptionalregulatorsProteinfunctionmodulatorsRNA/proteinlocalizationregulatorsmiRNAsiRNA

piRNAlncRNARegulatoryRNAsTypesofRNAtRNATranscription/chromatinst33non-codingRNA(20-20000nt)smallnon-codingRNA(sncRNA)(20-500nt)longnon-codingRNA(lncRNA)(>500-20000nt)non-codingRNAsmallnon-coding34有些小RNA分子能直接調(diào)控某些基因的開關從而控制細胞的生長發(fā)育并決定細胞分化的組織類型小RNA分子本身又包含了若干類RNA，根據(jù)小RNA的生成、結構和功能大約可分為以下幾類：miRNA（microRNA)siRNA(smallinterferingRNA)piRNA(Piwi-interactingRNAs)qiRNA小RNA有些小RNA分子能直接調(diào)控某些基因的開關從而控制細胞的生長發(fā)35DNARNA蛋白質(zhì)基因組學RNA組學蛋白質(zhì)組學DNARNA蛋白質(zhì)基因組學RNA組學蛋白質(zhì)組學36micoRNA(miRNA)是廣泛存在于真核生物中的一組短小的、不編碼蛋白質(zhì)的RNA家族，它們是由19-23個核苷酸組成的單鏈RNA（3‘端可有1~2個堿基長度的變化）表達具有組織特異性和階段特異性。即：在不同組織中表達有不同類型的miRNA；在生物發(fā)育的不同階段里有不同的miRNA表達與靶mRNA3’-UTR結合，序列特異性的在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因的翻譯表達，在生物發(fā)育、脂肪代謝、細胞的分化、增殖和凋亡等過程中發(fā)揮著重要作用micoRNA(miRNA)是廣泛存在于真核生物中的一組短小37miRNA具有高度保守性，即各種miRNA都能在其他種系中找到同源體；miRNA獨有的特征：其5’端第一個堿基對U有強烈的傾向性，而對G卻有抗性，但第二到第四個堿基缺乏U，一般來講，除第四個堿基外，其他位置堿基通常都缺乏CmiRNA執(zhí)行一定的生物學功能：對與其互補的mRNA表達水平具有調(diào)節(jié)作用；一些偏大的miRNA(27nt)可能參與了基因組的重組裝參與生物的發(fā)育與多種生理、病理過程miRNA具有高度保守性，即各種miRNA都能在其他種系中找38為什么miRNAs非常重要?microRNAs是一類新的基因調(diào)控因子某些miRNAs控制了動植物的發(fā)育理解miRNA的功能將有助于現(xiàn)在流行的siRNA

microRNAs有可能成為新型的疾病標志物microRNAs可能具有重要臨床應用價值實驗結果：RNA干擾／基因沉默為什么miRNAs非常重要?microRNAs是一類新的39199320002001200220032004200520062007microRNA的研究歷史Dr.VictorAmbros19932000200120022003200420052040199320002001200220032004200520062007199320002001200220032004200520411993200020012002200320042005200620072001年命名為microRNA199320002001200220032004200520421993200020012002200320042005200620072002年入選《science》年度十大科學發(fā)現(xiàn)之首19932000200120022003200420052043對與其互補的mRNA表達水平具有調(diào)節(jié)作用；當前我們所面臨的挑戰(zhàn)是：這些miRNA到底具有何種功能？它們是如何識別潛在的靶mRNA的？這些miRNA間相互調(diào)節(jié)作用的結果是什么？98%轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物是非編碼蛋白RNA。ThefirstpapertoshowthatthederegulationofasinglemiRNAgenecanleadtocancer.miRNADiseaseAnalysis體征，直至發(fā)展成典型艾滋病的一段時期但是因窗口期的存在，不能確定急性感染–Diabetes5’endofthesmallRNA,2–8,knownasthe“seedregion”雙鏈，3‘端有2個非配對堿基，通常為UUmicroRNA的作用機制Culturedcells頭痛、肌痛、關節(jié)痛等非特異性癥狀卡波西肉瘤（Kaposisarcoma）嚴重機會感染、惡性腫瘤http://pictar.據(jù)體內(nèi)外實驗研究表明miRNA的生成需要兩個步驟：（infectiousdiseases：AIDS，hepatitis）–BladderHIV抗體快速檢測：目前美國FDA批準上市了一批HIV抗體快速檢測試劑盒，其特異性和敏感性均較高，我國尚未開展相應檢查出現(xiàn)帶狀皰疹常是AIDS發(fā)病的前兆LucMontagnier199320002001200220032004200520062007ThefirstdemonstrationofalinkbetweenmiRNAgenesandcancer.對與其互補的mRNA表達水平具有調(diào)節(jié)作用；19932000244199320002001200220032004200520062007miRNAcontrolssomeplantphenotype19932000200120022003200420052045199320002001200220032004200520062007ThefirststudytoreportonmiRNAprofilingusinganoligonucleotidemicrochip.Thefirstpapertoexplore,byusinggenome-widemiRNAprofilingbymicroarray,thepotentialimportanceofmiRNAsinthediagnosisandprognosisofahumanmalignancy19932000200120022003200420052046199320002001200220032004200520062007ThefirstpapertoshowthatthederegulationofasinglemiRNAgenecanleadtocancer.19932000200120022003200420052047199320002001200220032004200520062007SangerRelease10.0contains5071

hairpinprecursormiRNAs,expressing

4922maturemiRNAproducts,in

primates,rodents,birds,fish,worms,

flies,plantsandvirusesinAugust2007

19932000200120022003200420052048microRNA的加工成熟與分布microRNA的加工成熟與分布49據(jù)體內(nèi)外實驗研究表明miRNA的生成需要兩個步驟：1)由長的內(nèi)源性轉(zhuǎn)錄本（pri-miRNA)經(jīng)Drosha酶作用生成70nt左右的miRNA前體(pre-miRNA)，該過程發(fā)生在細胞核2)將pre-miRNA經(jīng)Dicer酶作用加工為成熟miRNA，該過程發(fā)生在細胞質(zhì)中。microRNA的加工成熟據(jù)體內(nèi)外實驗研究表明miRNA的生成需要兩個步驟：1)由長的50microRNA是動、植物自身基因組編碼形成的一類小分子microRNA是動、植物自身基因組編碼形成的一類小分子51首先由基因組轉(zhuǎn)錄形成長鏈RNA分子——pri-miRNA首先由基因組轉(zhuǎn)錄形成長鏈RNA分子——pri-miRNA52約60%的microRNA為獨立轉(zhuǎn)錄表達；約15%miRNA為成簇存在而共同轉(zhuǎn)錄；其余還有約25%的miRNA定位于功能基因內(nèi)含子，隨基因轉(zhuǎn)錄表達。約60%的microRNA為獨立轉(zhuǎn)錄表達；約15%miRNA53Pri-miRNA經(jīng)雙鏈RNA核酸酶Drosha酶作用，加工形成70-100nt長度的pre-miRNAPri-miRNA經(jīng)雙鏈RNA核酸酶Drosha酶作用，加工54Pre-miRNA在Exportin5介導作用下轉(zhuǎn)運出胞核至胞質(zhì)中進行下一步加工Pre-miRNA在Exportin5介導作用下轉(zhuǎn)運出胞核至55Pre-miRNA在胞質(zhì)中經(jīng)雙鏈RNA核酸酶Dicer酶作用加工形成單鏈成熟miRNA分子Pre-miRNA在胞質(zhì)中經(jīng)雙鏈RNA核酸酶Dicer酶作用56生物學前沿講座課件(模板)57siRNAmiRNApiRNAsiRNAmiRNA58Overall,98of186(52.5%)ofmiRgenesareincancer-associatedgenomicregionsorinfragilesitesmicroRNA的分布Overall,98of186(52.5%)of59microRNA的作用機制microRNA的作用機制60miRNA發(fā)揮作用過程19-23nt的成熟miRNA形成后與其他蛋白共同組成RNA介導的沉默復合體（RISC）參與RNA干擾途徑miRNA發(fā)揮作用過程19-23nt的成熟miRNA形成后與61miRNA形成RISC復合體后可與特定的靶mRNA結合，這種結合不要求嚴格的互補配對。結合后導致靶mRNA翻譯的抑制翻譯抑制miRNA形成RISC復合體后可與特定的靶mRNA結合，這種625’endofthesmallRNA,2–8,knownasthe“seedregion”donothaveacomplex

secondarystructureandarelocatedinaccessibleregionsofthe

RNAmicroRNA識別靶位點5’endofthesmallRNA,2–8,kn63microRNA作用機制microRNA作用機制64植物植物65Thefirstpapertoexplore,byusinggenome-widemiRNAprofilingbymicroarray,thepotentialimportanceofmiRNAsinthediagnosisandprognosisofahumanmalignancy持續(xù)1月以上的發(fā)熱、盜汗、腹瀉、乏力艾滋病相關綜合征期：開始出現(xiàn)與艾滋病有關的癥狀和Culturedcells美國Gallo等從艾滋病患者中分離到相似的逆轉(zhuǎn)錄病毒，稱之為人類嗜T淋巴細胞病毒Ⅲ型(HTLV-Ⅲ)microRNAExpressionAnalysis克隆羊－多利

（1996-2003）1)由長的內(nèi)源性轉(zhuǎn)錄本（pri-miRNA)經(jīng)Drosha酶作用生成70nt左右的miRNA前體(pre-miRNA)，該過程發(fā)生在細胞核microRNAFunctionalAnalysismicroRNA的分布例如：miR-273和lys-6編碼的miRNA，參與線蟲的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程；鏈球菌、肺炎鏈球菌和流感嗜血桿菌導致細菌性肺炎結核病果蠅和線蟲：12,000-14,000淋巴結腫大持續(xù)3個月以上果蠅和線蟲：12,000-14,000實驗結果：RNA干擾／基因沉默卡波西肉瘤（Kaposisarcoma）3%）出現(xiàn)在蛋白質(zhì)編碼基因中。巨噬細胞及樹突狀細胞(DCs)和濾泡狀樹突細胞(FDCs)在HIV感染所致的免疫缺陷中的作用。microRNA相關研究一般檢查:WBC、RBC、Hb以及PLT都有不同程度的降低，常出現(xiàn)尿蛋白和肝功能或腎功能的異常動物Thefirstpapertoexplore,by66酵母、植物、或動物酵母、植物、或動物67每個miRNA可以有多個靶基因，而幾個miRNAs也可以調(diào)節(jié)同一個基因。這種復雜的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡既可以通過一個miRNA來調(diào)控多個基因的表達，也可以通過幾個miRNAs的組合來精細調(diào)控某個基因的表達。隨著miRNA調(diào)控基因表達的研究的逐步深入，將幫助我們理解高等真核生物的基因組的復雜性和復雜的基因表達調(diào)控網(wǎng)絡。每個miRNA可以有多個靶基因，而幾個miRNAs也可以調(diào)節(jié)68miRNA與siRNA的聯(lián)系：均為Dicer的產(chǎn)物長度均為22nt左右，5’端是磷酸基，3’端是羥基均需Argonaute家族蛋白的存在同為RISC的組分二者進化關系上可能的兩種推論：siRNA是miRNA的補充miRNA在進化過程中替代了siRNA沉默機制有重疊miRNA與siRNA的聯(lián)系：均為Dicer的產(chǎn)物siRNA69miRNA的加工成熟過程與RNAi技術中常用的siRNA有許多相似之處——均經(jīng)過Dicer酶對雙鏈RNA的識別加工而形成單鏈RNA分子。miRNA的加工成熟過程與RNAi技術中常用的siRNA有許70miRNAsiRNA產(chǎn)生細胞內(nèi)RNA的固有組分之一（正常）RNAi的活性形式，病毒感染和人工插入dsRNA之后誘導而產(chǎn)生（異常）來源內(nèi)源轉(zhuǎn)錄本轉(zhuǎn)基因或病毒RNA（外源）直接來源發(fā)夾狀pre-miRNA長dsRNA結構單鏈雙鏈，3‘端有2個非配對堿基，通常為UU互補性不完全互補，存在錯配現(xiàn)象完全互補對靶RNA特異性相對較低，一個突變不影響miRNA的效應較高，一個突變即引起RNAi沉默效應的改變途徑miRNA途徑RNAi途徑對RNA的影響在RNA代謝的各個層面進行調(diào)控降解靶mRNA功能調(diào)節(jié)內(nèi)源基因的表達，在蛋白質(zhì)合成水平發(fā)揮作用，與mRNA的穩(wěn)定性無關抑制轉(zhuǎn)座子活性和病毒感染，在轉(zhuǎn)錄后水平發(fā)揮作用,影響mRNA的穩(wěn)定性miRNA與siRNA的區(qū)別miRNAsiRNA產(chǎn)生細胞內(nèi)RNA的固有組分之一（正常）R712006年諾貝爾生理或醫(yī)學獎——發(fā)現(xiàn)RNAi2006年諾貝爾生理或醫(yī)學獎——發(fā)現(xiàn)RNAi722008年拉斯克醫(yī)學獎——發(fā)現(xiàn)microRNA2008年拉斯克醫(yī)學獎——發(fā)現(xiàn)microRNA732011年拉斯克醫(yī)學獎——屠呦呦（發(fā)現(xiàn)青蒿素）2011年拉斯克醫(yī)學獎74microRNA與腫瘤microRNA與腫瘤75miRNA在正常生理過程中的作用例如：miR-273和lys-6編碼的miRNA，參與線蟲的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程；miR-430參與斑馬魚的大腦發(fā)育；miR-181控制哺乳動物血細胞分化為B細胞；另有研究人員發(fā)現(xiàn)許多神經(jīng)系統(tǒng)的miRNAs在大腦皮層培養(yǎng)中受到時序調(diào)節(jié)，表明其可能控制著區(qū)域化的mRNA翻譯。對于新的miRNA基因的分析，可能發(fā)現(xiàn)新的參與器官形成、胚胎發(fā)育和生長的調(diào)節(jié)因子，促進對癌癥等人類疾病發(fā)病機制的理解。miRNA在正常生理過程中的作用例如：miR-273和lys76?Oncology

–Bladder –Breast –Cervical –Colon –Leukemia –Lung –Pancreas –Prostate –Thyroid?Brain

–Alzheimers –MultipleSclerosis –PrionDisease –Stroke?Miscellaneous –Atherosclerosis –CardiacHypertrophy –Diabetes –HIV/HPVInfection –Lupus?CellularProcess –Angiogenesis –Apoptosis –CellCycle –NeuronalDifferentiation –Proliferation –TelomeraseActivity –T-cellActivation –VariousCellTreatmentmiRNADiseaseAnalysis?Oncology?MiscellaneousmiR77生物學前沿講座課件(模板)78生物學前沿講座課件(模板)79生物學前沿講座課件(模板)80microRNA相關研究microRNAExpressionAnalysismicroRNAFunctionalAnalysismicroRNA相關研究microRNAExpressio81miRNA檢測手段NorthernBlot主要手段，敏感度低、耗時長、RNA的用量較大。實時熒光定量PCR：莖環(huán)結構的逆轉(zhuǎn)錄引物能與miRNA3‘端部分結合，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下進行逆轉(zhuǎn)錄反應，然后特異的正反向引物和SYBRGreen熒光染料（或探針）共同參與的定量PCR反應體系，實現(xiàn)對逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物進行定量檢測?；蛐酒夹gmiRNA檢測手段NorthernBlot主要手段，敏82miRNAFunctionalAnalysis

——StrategyOverview

TargetgeneID GenefunctionCellularprocess PhenotypeLoss-of-functionexperimentCulturedcellsIncreasetargetproteinorreporterexpressionIntroducemiRNAinhibitors(Anti-miR)IntroduceprecursormiRNAs(Pre-miRTM)ReducetargetproteinorreporterexpressionCulturedcellsGain-of-functionexperimentmiRNAFunctionalAnalysis Targ83生物學前沿講座課件(模板)84http://pictar.mdc-berlin.de/microRNA序列數(shù)據(jù)庫

常用microRNA靶基因預測數(shù)據(jù)庫microRNA序列數(shù)據(jù)庫常用microRNA靶基因預測85miRNA展望如果miRNA基因正如所發(fā)現(xiàn)的miRNA一樣多，那么它很可能在生命活動中具有十分廣泛的調(diào)節(jié)功能，對基因表達、生長發(fā)育和行為等都具有十分深遠和復雜的效應。當前我們所面臨的挑戰(zhàn)是：這些miRNA到底具有何種功能？它們是如何識別潛在的靶mRNA的？這些miRNA間相互調(diào)節(jié)作用的結果是什么？miRNA展望如果miRNA基因正如所發(fā)現(xiàn)的miRNA一樣多86HumanImmunodeficiencyVirus(HIV)人類免疫缺陷病毒HumanImmunodeficiencyVirus(87番笳叢矮病毒脊髓灰質(zhì)炎病毒猴空泡病毒40煙草壞死衛(wèi)星病毒番笳叢矮病毒脊髓灰質(zhì)炎病毒猴空泡病毒40煙草壞死衛(wèi)星病毒88

內(nèi)容提綱HIV的發(fā)現(xiàn)與命名1HIV病毒形態(tài)與結構3病毒的復制和生命周期24HIV的致病性5AIDS—全球重要的公共衛(wèi)生問題6AIDS的預防內(nèi)容提綱HIV的發(fā)現(xiàn)與命名1HIV病毒形態(tài)與結構3病毒的89生物學前沿講座課件(模板)90一、HIV的發(fā)現(xiàn)與命名美國疾病控制中心科學家發(fā)現(xiàn)獲得性免疫缺陷綜合征1981年1983年法國巴斯德研究所Montagnier等首次從一例慢性淋巴腺病患者血液中分離到的一株新逆轉(zhuǎn)錄病毒，稱為淋巴腺病相關病毒(LAV)1984年美國Gallo等從艾滋病患者中分離到相似的逆轉(zhuǎn)錄病毒，稱之為人類嗜T淋巴細胞病毒Ⅲ型(HTLV-Ⅲ)1986年國際病毒分類委員會將LAV、HTLV-Ⅲ統(tǒng)一命名為人類免疫缺陷病毒（humanimmunodeficiencyvirus,HIV）一、HIV的發(fā)現(xiàn)與命名美國疾病控制中心科學家發(fā)現(xiàn)獲得性免疫缺91LucMontagnier呂克-蒙塔尼Fran?oiseBarré-Sinoussi弗朗索瓦絲·巴爾-西諾西2008年諾貝爾生理?醫(yī)學獎——發(fā)現(xiàn)人類免疫缺陷病毒（即艾滋病病毒）

LucMontagnierFran?oiseBarré-92羅伯特·蓋洛（美國，NIH）呂克-蒙塔尼（法國，巴斯德研究所）LAV，1983HTLV-Ⅲ，19841987HTLV-Ⅲ，1984LAI羅伯特·蓋洛呂克-蒙塔尼LAV，1983HTLV-Ⅲ，19893生物學前沿講座課件(模板)94HIV病毒二、HIV病毒病原學與結構HIV為單鏈RNA病毒屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒科中的慢病毒屬HIV-1和HIV-2兩個亞型HIV病毒二、HIV病毒病原學與結構HIV為單鏈RNA病毒95HIV的結構模式圖gp120外膜糖蛋白gp41跨膜蛋白雙層脂質(zhì)膜p17基質(zhì)蛋白P24核心蛋白逆轉(zhuǎn)錄酶RNAHIV的結構模式圖gp120外膜糖蛋白gp41跨膜蛋白雙層96HIV的顯微鏡下結構HIV呈球形，直徑100～120nmHIV的顯微鏡下結構HIV呈球形，直徑100～120nm97生物學前沿講座課件(模板)98RNAmRNAdsDNA(－)DNARNA酶H前病毒整合RNA/DNA逆轉(zhuǎn)錄酶子代RNA結構蛋白調(diào)節(jié)蛋白HIV病毒RNA三、病毒的復制和生命周期子代HIV病毒子代HIV病毒子代HIV病毒RNAmRNAdsDNA(－)DNARNA酶H99逆轉(zhuǎn)錄病毒的生命周期

逆轉(zhuǎn)錄病毒的生命周期100四、HIV的致病性CD4cellsantibodyvirusHIV主要侵犯CD4+T淋巴細胞，及富含CD4+T淋巴細胞的組織四、HIV的致病性CD4cellsantibodyviru101HIV感染所致的直接細胞病變效應所致的CD4+T細胞減少；HIV感染引起CD4+T細胞功能損失及耗竭；感染者在CD4+T細胞的耗竭之前免疫功能下降；巨噬細胞及樹突狀細胞(DCs)和濾泡狀樹突細胞(FDCs)在HIV感染所致的免疫缺陷中的作用。HIV致病分子機制CD4＋感染HIV數(shù)量減少功能障礙嚴重機會感染、惡性腫瘤AIDSHIV感染所致的直接細胞病變效應所致的CD4+T細胞減少；H102感染HIV病毒后的自然發(fā)展過程急性期無癥狀期（潛伏期）艾滋病相關綜合癥艾滋病感染HIV病毒后的自然發(fā)展過程急性期無癥狀期（潛伏期）艾滋病103急性期75%～80%的HIV感染者有發(fā)熱

60%的感染者可出現(xiàn)皮疹，伴隨乏力、惡心、納差、頭痛、肌痛、關節(jié)痛等非特異性癥狀全身廣泛淋巴結的輕度腫大，較固定、有觸痛，可活動皮疹可以是斑疹、丘疹、或痤瘡樣等，特別是出現(xiàn)在上胸背部，一般沒有疼痛和瘙癢口腔和生殖器的皮損較為常見少數(shù)患者表現(xiàn)為淋巴結炎血液中可見非典型的單核細胞，提示急性病毒活動期病變輕微，持續(xù)3～14日，無需特異性治療可自行緩解急性期75%～80%的HIV感染者有發(fā)熱104生物學前沿講座課件(模板)105生物學前沿講座課件(模板)106急性原發(fā)性感染期的軀干斑丘疹急性原發(fā)性感染期的軀干斑丘疹107生物學前沿講座課件(模板)108無癥狀期

從HIV急性感染期延伸而來，或是急性感染期缺如直接進入本期一般情況較好，無臨床癥狀對感染沒有過度的易感性，也能從普通的或季節(jié)性感染中很快恢復無癥狀期從HIV急性感染期延伸而來，或是急性感染期缺如直109艾滋病期

艾滋病相關綜合征期：開始出現(xiàn)與艾滋病有關的癥狀和體征，直至發(fā)展成典型艾滋病的一段時期具備艾滋病的最基本特點：細胞免疫缺陷

持續(xù)1月以上的發(fā)熱、盜汗、腹瀉、乏力體重減輕10%以上頭痛、性格改變、記憶力減退、表情淡漠、乃至癡呆的神經(jīng)精神癥狀全身廣泛的持續(xù)淋巴結腫大，直徑大于1cm，無壓痛、不粘連；兩個或兩個以上部位淋巴結腫大（腹股溝除外）；淋巴結腫大持續(xù)3個月以上

艾滋病期艾滋病相關綜合征期：開始出現(xiàn)與艾滋病有關的癥狀和110艾滋病期

機會性感染和腫瘤：隨著CD4+T淋巴細胞的下降和病毒載量的增高，機會性感染逐漸常見，即在正常機體很少致病的有機物所引發(fā)的感染，這些發(fā)生在于免疫缺陷患者時，往往是潛在性的致瘤性的感染艾滋病期機會性感染和腫瘤：隨著CD4+T淋巴細胞的下降111臨床表現(xiàn)——艾滋病期：原蟲感染

剛地弓形蟲（Toxoplasmagondii）微小隱孢子蟲（C.parvum）阿米巴原蟲賈第鞭毛蟲貝氏等孢子球蟲臨床表現(xiàn)——艾滋病期：原蟲感染剛地弓形蟲（Toxoplas112臨床表現(xiàn)——艾滋病期：病毒感染

巨細胞病毒（cytomegalovirus,CMV）單純皰疹病毒（herpessimploxvirus,HSV）出現(xiàn)帶狀皰疹常是AIDS發(fā)病的前兆人類乳頭瘤病毒（humanpapillomavirus,HPV）人皰疹病毒6/8型

HIV合并HCV或HBV感染

臨床表現(xiàn)——艾滋病期：病毒感染巨細胞病毒（cytomega113CMV視網(wǎng)膜炎HPV疣病HHVCMV視網(wǎng)膜炎HPV疣病HHV114臨床表現(xiàn)——艾滋病期：細菌感染

鏈球菌、肺炎鏈球菌和流感嗜血桿菌導致細菌性肺炎結核病非典分枝桿菌鳥分枝桿菌復合體（Mycobacteriumaviumcomplex,MAC）感染：發(fā)熱、乏力、盜汗、體重下降、腹痛和腹瀉巴爾通體屬（Bartonellagenus）菌馬紅球菌（Rhodococcusequi）臨床表現(xiàn)——艾滋病期：細菌感染鏈球菌、肺炎鏈球菌和流感嗜血115馬紅球菌感染馬紅球菌感染116臨床表現(xiàn)——艾滋病期：真菌感染

卡氏肺孢子菌肺炎（Pneumocystiscariniipneumonia，

PCP）僅感染嚙齒類動物耶氏肺孢子菌（Pneumocystisjiroveci）所致的肺孢子菌肺炎（pneumocystispneumonia，縮寫仍用PCP）是最常見的艾滋病患者合并的感染曲霉菌的肺部感染假絲酵母菌中的白色假絲酵母菌感染（白念）隱球菌（新型隱球菌）組織胞漿菌病馬爾尼菲青霉菌臨床表現(xiàn)——艾滋病期：真菌感染卡氏肺孢子菌肺炎（Pneu117圖食管和胃的黏膜假絲酵母菌感染圖食管和胃的黏膜假絲酵母菌感染118臨床表現(xiàn)——艾滋病期：腫瘤

卡波西肉瘤（Kaposisarcoma）淋巴瘤宮頸侵襲性的腫瘤原發(fā)性漿膜腔性淋巴瘤臨床表現(xiàn)——艾滋病期：腫瘤卡波西肉瘤（Kaposisarc119Kaposi‘ssarcoma（KS）typicallyproducesoneormorereddishpurplenodulesontheskinKaposi‘ssarcoma（KS）typically120

一般檢查:WBC、RBC、Hb以及PLT都有不同程度的降低，常出現(xiàn)尿蛋白和肝功能或腎功能的異常免疫學檢查:CD4+T細胞減少，CD4/CD8﹤1.0

病毒及特異性抗原抗體檢測抗體檢測急性HIV感染的檢測艾滋病機會性感染的相關檢查

實驗室檢查一般檢查:WBC、RBC、Hb以及PLT都有不同程度的降低121初篩試驗：通過酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）、凝集法和免疫層析法在HIV感染后1～3月，可從血液、血清、血、口腔液、手指針刺或尿液中檢查到抗體。但是因窗口期的存在，不能確定急性感染確認試驗：常采用免疫印跡試驗（Westernblot）、條帶免疫試驗及免疫熒光試驗等方法

HIV抗體快速檢測：目前美國FDA批準上市了一批HIV抗體快速檢測試劑盒，其特異性和敏感性均較高，我國尚未開展相應檢查抗體檢測初篩試驗：通過酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）、凝集法和免疫層析122五、AIDS—全球重要的公共衛(wèi)生問題

自美國1981年診斷出首例艾滋病患者以來，HIV在全球的傳播速度驚人。據(jù)2011年12月，聯(lián)合國艾滋病規(guī)劃署發(fā)表的《2011年全球艾滋病疫情報告》統(tǒng)計，全球的艾滋病病毒感染者總數(shù)約。

我國處于艾滋病快速增長期，艾滋病群體已由高危人群向普通人群擴散。3400萬五、AIDS—全球重要的公共衛(wèi)生問題自美國1123截至2012年底，中國現(xiàn)有HIV感染者和艾滋病病人約78萬人（累計報告

49.2萬）。截至2012年底，中國現(xiàn)有HIV感染者和艾滋病病人約781241、傳染源：六、AIDS的致病性及預防HIV無癥狀攜帶者和艾滋病患者：從其血、精液、陰道分泌物、乳汁、唾液、腦脊髓液、骨髓、皮膚及中樞神經(jīng)組織等標本中，均可分離到病毒（尿液、眼淚）。1、傳染源：六、AIDS的致病性及預防HIV無癥狀攜帶者1252、傳播途徑：器官或骨髓移植、人工授精胎盤產(chǎn)道哺乳2、傳播途徑：器官或骨髓移植、人工授精胎盤126生物學前沿講座課件(模板)127生物學前沿講座課件(模板)128生物學前沿講座課件(模板)129艾滋病認識上的常見誤區(qū)艾滋病傳染性強，應嚴密隔離艾滋病患者不宜結婚或過性生活夫妻任一方如有艾滋病，生下孩子必然會感染病毒艾滋病是行為不檢點的人易患的病，其他人不會患我國的艾滋病/HIV感染人數(shù)被夸大了，因為平時見不到多少患者艾滋病是不治之癥，治不治療無所謂艾滋病的免疫系統(tǒng)已全面崩潰，其感染和腫痛不可能治愈或緩解HIV感染者的抗病毒治療是越早越好HIV感染后尚無預防方法艾滋病認識上的常見誤區(qū)艾滋病傳染性強，應嚴密隔離130治療以高效抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療（HAART）為主的綜合治療機會性感染治療免疫調(diào)節(jié)治療對癥治療、支持治療治療以高效抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療（HAART）為主的綜合治療131HAART治療目標

減少HIV相關的發(fā)病率和病死率改善生活質(zhì)量重建或者維持免疫功能抑制病毒載量至小于50copies/ml

預防母嬰傳播減少免疫重建綜合征較少非艾滋病相關疾病的發(fā)病率和病死率獲得正常的期望壽命減少HIV的傳播HAART治療目標減少HIV相關的發(fā)病率和病死率132生物學前沿講座課件(模板)133生物學前沿講座課件(模板)134生物學前沿講座課件(模板)135生物學前沿講座生物學前沿講座136生物學前沿講座生物學前沿講座137

美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）發(fā)表的一份題為《什么是當今科研領域的熱門話題？》的調(diào)查報告中指出，目前全球研究最熱門的是： 三種疾?。?/p>

癌癥（cancer）

心血管病（cardiovasculardiseases）

愛滋病和肝炎等傳染病

（infectiousdiseases：AIDS，hepatitis）五大研究方向：

細胞周期調(diào)控（cellcyclecontrol）

細胞凋亡（cellapoptosis）

細胞衰老（cellularsenescence）

信號轉(zhuǎn)導（signaltransduction）

DNA的損傷與修復（DNAdamageandrepair） 美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）發(fā)表的一份題為138美國科學情報研究所（ISI）SCI（ScienceCitationIndex）收錄及引用論文檢索，全世界自然科學研究中論文發(fā)表最集中的三個領域分別是：細胞信號轉(zhuǎn)導（signaltransduction）細胞凋亡（cellapoptosis）基因組與后基因組學研究（genomeandpost-genomicanalysis）美國科學情報研究所（ISI）SCI（Science139Dollywithherfirstbornlamb克隆羊－多利

（1996-2003）Dollywithherfirstbornlamb140EMBRYOCOLONING克隆羊制備原理EMBRYOCOLONING克隆羊制備原理141我們是“多利四羊組”我們是“多利四羊組”1422002年入選《science》年度十大科學發(fā)現(xiàn)之首臨床表現(xiàn)——艾滋病期：病毒感染人皰疹病毒6/8型轉(zhuǎn)基因或病毒RNA（外源）鏈球菌、肺炎鏈球菌和流感嗜血桿菌導致細菌性肺炎結核病miRNA形成RISC復合體后可與特定的靶mRNA結合，這種結合不要求嚴格的互補配對。是廣泛存在于真核生物中的一組短小的、不編碼蛋白質(zhì)的RNA家族，它們是由19-23個核苷酸組成的單鏈RNA（3‘端可有1~2個堿基長度的變化）miRNA獨有的特征：其5’端第一個堿基對U有強烈的傾向性，而對G卻有抗性，但第二到第四個堿基缺乏U，一般來講，除第四個堿基外，其他位置堿基通常都缺乏CRegulatoryRNAs血液中可見非典型的單核細胞，提示急性病毒活動期Pre-miRNA在Exportin5介導作用下轉(zhuǎn)運出胞核至胞質(zhì)中進行下一步加工頭痛、肌痛、關節(jié)痛等非特異性癥狀一、HIV的發(fā)現(xiàn)與命名國際化研究項目AIDS—全球重要的公共衛(wèi)生問題microRNA相關研究持續(xù)1月以上的發(fā)熱、盜汗、腹瀉、乏力ThefirstpapertoshowthatthederegulationofasinglemiRNAgenecanleadtocancer.臨床表現(xiàn)——艾滋病期：真菌感染(20-20000nt)1998年7月

克隆牛（日本）2000年1月

克隆猴（英國）2002年入選《science》年度十大科學發(fā)現(xiàn)之首199143"forthediscoverythatmaturecellscanbereprogrammedtobecomepluripotent""forthediscoverythatmature144生物學前沿講座課件(模板)145iPS(誘導多能干細胞)

InducedPluripotentStemCells通過采用導入外源基因的方法使體細胞去分化為多能干細胞，對于這類干細胞我們稱之為誘導多能干細胞。iPS(誘導多能干細胞)InducedPluripote146生物學前沿講座課件(模板)1472010年來自美國，日本的三個研究小組分別實現(xiàn)了將人體血細胞轉(zhuǎn)化為iPS細胞的重要研究突破。2010年來自美國，日本的三個研究小組分別實現(xiàn)了將人體血細胞148我科學家在世界上首次利用iPS細胞培育出健康小鼠（2009年）我科學家在世界上首次利用iPS細胞培育出健康小鼠（2009年149STAPcellsSTAPcells150人類基因組計劃TheHumanGenomeProject(HGP)CompletedinApril20031986年由美國生物學家杜伯克首次提出1990年10月美國投資30億美元啟動計劃預計15年完成國際化研究項目美國、日本、英國、加拿大、瑞典1999年7月我國承擔人類基因組1%測序任務2000年3月我國科學家完成3號染色體測序2000年5月人類基因組草圖完成人類基因組計劃151生物學前沿講座課件(模板)152第三代測序技術（單分子實時DNA測序）“SingleMoleculeReal-Time(SMRT)DNASequencing”應用：基因組測序甲基化研究突變鑒定（SNP檢測）第三代測序技術（單分子實時DNA測序）應用：153ProteinfunctionmodulatorsmicroRNA的加工成熟microRNA的作用機制siRNA(smallinterferingRNA)艾滋病認識上的常見誤區(qū)病變輕微，持續(xù)3～14日，無需特異性治療可自行緩解CompletedinApril2003HIV-1和HIV-2兩個亞型巨細胞病毒（cytomegalovirus,CMV）AIDS—全球重要的公共衛(wèi)生問題miRNA的加工成熟過程與RNAi技術中常用的siRNA有許多相似之處——均經(jīng)過Dicer酶對雙鏈RNA的識別加工而形成單鏈RNA分子。突變鑒定（SNP檢測）果蠅和線蟲：12,000-14,000microRNA作用機制艾滋病機會性感染的相關檢查體征，直至發(fā)展成典型艾滋病的一段時期出現(xiàn)帶狀皰疹常是AIDS發(fā)病的前兆出現(xiàn)帶狀皰疹常是AIDS發(fā)病的前兆少數(shù)患者表現(xiàn)為淋巴結炎CompletedinApril2003microRNA序列數(shù)據(jù)庫饒子和中國科學家解析電子傳遞鏈復合物II三維結構Proteinfunctionmodulators饒子和154"fortheirdiscoveriesofmachineryregulatingvesicletraffic,amajortransportsysteminourcells"JamesE.RothmanRandyW.SchekmanThomasC.Südhof“發(fā)現(xiàn)細胞內(nèi)的主要運輸系統(tǒng)——囊泡運輸?shù)恼{(diào)節(jié)機制”"fortheirdiscoveriesofmach155vesicletrafficvesicletraffic156生物學前沿講座課件(模板)157"fortheirdiscoveriesofcellsthatconstituteapositioningsysteminthebrain"JohnO'KeefeMay-BrittMoserEdvardI.Moser“發(fā)現(xiàn)構成大腦定位系統(tǒng)的細胞”"fortheirdiscoveriesofcell158生物學前沿講座課件(模板)159生物學前沿講座課件(模板)160生物學前沿講座課件(模板)161"forthedevelopmentofsuper-resolvedfluorescencemicroscopy"研制出超分辨率熒光顯微鏡"forthedevelopmentofsuper-162生物學前沿講座課件(模板)163卡氏肺孢子菌肺炎（Pneumocystiscariniipneumonia，持續(xù)1月以上的發(fā)熱、盜汗、腹瀉、乏力miRNADiseaseAnalysis體征，直至發(fā)展成典型艾滋病的一段時期miRNAFunctionalAnalysis–MultipleSclerosisReducetargetprotein美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）發(fā)表的一份題為美國疾病控制中心科學家發(fā)現(xiàn)獲得性免疫缺陷綜合征microRNA序列數(shù)據(jù)庫3%）出現(xiàn)在蛋白質(zhì)編碼基因中。microRNA作用機制Post-transcriptionalregulatorsProteinfunctionmodulators（infectiousdiseases：AIDS，hepatitis）HIV主要侵犯CD4+T淋巴細胞，及富含CD4+T淋巴細胞的組織microRNAs有可能成為新型的疾病標志物我國的艾滋病/HIV感染人數(shù)被夸大了，因為平時見不到多少患者當前我們所面臨的挑戰(zhàn)是：這些miRNA到底具有何種功能？它們是如何識別潛在的靶mRNA的？這些miRNA間相互調(diào)節(jié)作用的結果是什么？–TelomeraseActivity?MiscellaneousHIV感染引起CD4+T細胞功能損失及耗竭；出現(xiàn)帶狀皰疹常是AIDS發(fā)病的前兆5%)ofmiRgenesareincancer-associatedgenomicregionsorinfragilesites其余還有約25%的miRNA定位于功能基因內(nèi)含子，隨基因轉(zhuǎn)錄表達。與靶mRNA3’-UTR結合，序列特異性的在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因的翻譯表達，在生物發(fā)育、脂肪代謝、細胞的分化、增殖和凋亡等過程中發(fā)揮著重要作用microRNA序列數(shù)據(jù)庫克隆羊－多利

（1996-2003）研制出超分辨率熒光顯微鏡RnasePRNAThefirststudytoreportonmiRNAprofilingusinganoligonucleotidemicrochip.mdc-berlin."fortheirdiscoveriesofcellsthatconstituteapositioningsysteminthebrain"有些小RNA分子能直接調(diào)控某些基因的開關從而控制細胞的生長發(fā)育并決定細胞分化的組織類型頭痛、性格改變、記憶力減退、表情淡漠、乃至癡呆屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒科中的慢病毒屬HIV感染者的抗病毒治療是越早越好對感染沒有過度的易感性，也能從普通的或季節(jié)性感染中很快恢復microRNAExpressionAnalysisHIV感染引起CD4+T細胞功能損失及耗竭；–Alzheimers約15%miRNA為成簇存在而共同轉(zhuǎn)錄；卡氏肺孢子菌肺炎（Pneumocystiscarinii164microRNAmicroRNA165中心法則補充中心法則補充166蛋白質(zhì)編碼基因數(shù)量人：30,000果蠅和線蟲：12,000-14,000釀酒酵母：6,200假單孢菌：5,500人和鼠的蛋白質(zhì)編碼基因99%是共同的。人個體間單倍體基因組的堿基差異300萬個，其中1萬個（0.3%）出現(xiàn)在蛋白質(zhì)編碼基因中。98%轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物是非編碼蛋白RNA。蛋白質(zhì)編碼基因數(shù)量人：30,000167tRNArRNAsnRNAtmRNARnasePRNAvRNAsgRNAsMRPRNASRPRNAsTelomeraseRNATranscription/chromatinstructureregulatorsPost-transcriptionalregulatorsProteinfunctionmodulatorsRNA/proteinlocalizationregulatorsRNATranscriptsmiRNAsiRNA

piRNAlncRNAProtein-codingmRNANon-codingRNATranscriptssnoRNAsHousekeepingRNAsRegulatoryRNAsTranscription/chromatinstructureregulatorsPost-transcriptionalregulatorsProteinfunctionmodulatorsRNA/proteinlocalizationregulatorsmiRNAsiRNA

piRNAlncRNARegulatoryRNAsTypesofRNAtRNATranscription/chromatinst168non-codingRNA(20-20000nt)smallnon-codingRNA(sncRNA)(20-500nt)longnon-codingRNA(lncRNA)(>500-20000nt)non-codingRNAsmallnon-coding169有些小RNA分子能直接調(diào)控某些基因的開關從而控制細胞的生長發(fā)育并決定細胞分化的組織類型小RNA分子本身又包含了若干類RNA，根據(jù)小RNA的生成、結構和功能大約可分為以下幾類：miRNA（microRNA)siRNA(smallinterferingRNA)piRNA(Piwi-interactingRNAs)qiRNA小RNA有些小RNA分子能直接調(diào)控某些基因的開關從而控制細胞的生長發(fā)170DNARNA蛋白質(zhì)基因組學RNA組學蛋白質(zhì)組學DNARNA蛋白質(zhì)基因組學RNA組學蛋白質(zhì)組學171micoRNA(miRNA)是廣泛存在于真核生物中的一組短小的、不編碼蛋白質(zhì)的RNA家族，它們是由19-23個核苷酸組成的單鏈RNA（3‘端可有1~2個堿基長度的變化）表達具有組織特異性和階段特異性。即：在不同組織中表達有不同類型的miRNA；在生物發(fā)育的不同階段里有不同的miRNA表達與靶mRNA3’-UTR結合，序列特異性的在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因的翻譯表達，在生物發(fā)育、脂肪代謝、細胞的分化、增殖和凋亡等過程中發(fā)揮著重要作用micoRNA(miRNA)是廣泛存在于真核生物中的一組短小172miRNA具有高度保守性，即各種miRNA都能在其他種系中找到同源體；miRNA獨有的特征：其5’端第一個堿基對U有強烈的傾向性，而對G卻有抗性，但第二到第四個堿基缺乏U，一般來講，除第四個堿基外，其他位置堿基通常都缺乏CmiRNA執(zhí)行一定的生物學功能：對與其互補的mRNA表達水平具有調(diào)節(jié)作用；一些偏大的miRNA(27nt)可能參與了基因組的重組裝參與生物的發(fā)育與多種生理、病理過程miRNA具有高度保守性，即各種miRNA都能在其他種系中找173為什么miRNAs非常重要?microRNAs是一類新的基因調(diào)控因子某些miRNAs控制了動植物的發(fā)育理解miRNA的功能將有助于現(xiàn)在流行的siRNA

microRNAs有可能成為新型的疾病標志物microRNAs可能具有重要臨床應用價值實驗結果：RNA干擾／基因沉默為什么miRNAs非常重要?microRNAs是一類新的174199320002001200220032004200520062007microRNA的研究歷史Dr.VictorAmbros1993200020012002200320042005201751993200020012002200320042005200620071993200020012002200320042005201761993200020012002200320042005200620072001年命名為microRNA1993200020012002200320042005201771993200020012002200320042005200620072002年入選《science》年度十大科學發(fā)現(xiàn)之首199320002001200220032004200520178對與其互補的mRNA表達水平具有調(diào)節(jié)作用；當前我們所面臨的挑戰(zhàn)是：這些miRNA到底具有何種功能？它們是如何識別潛在的靶mRNA的？這些miRNA間相互調(diào)節(jié)作用的結果是什么？98%轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物是非編碼蛋白RNA。ThefirstpapertoshowthatthederegulationofasinglemiRNAgenecanleadtocancer.miRNADiseaseAnalysis體征，直至發(fā)展成典型艾滋病的一段時期但是因窗口期的存在，不能確定急性感染–Diabete