Hsa-miR-210-5p靶基因预测及其相关信号通路的生物信息学分析

2020-07-08蔡丹平龙鼎新

生物信息学 2020年2期

蔡丹平，龙鼎新

(南华大学船山学院，湖南衡阳 421001)

microRNAs(MiRNAs)是一类长约18-25个核苷酸的非编码RNA，与mRNA转录本的3’非翻译区(3’-UTR)结合，可以对靶基因的表达进行调控[1]。它们对各种重要的生物学过程具有调控作用，如细胞发育、细胞增殖、细胞分化及细胞凋亡等有关[2]，因此准确预测miRNA的靶基因并对其靶基因进行系统的生物学分析是研究其作用机制的重要环节。本研究前期为了探讨miRNAs在三邻甲苯基磷酸酯(Tri-o-cresyl phosphate，TOCP)诱发神经细胞自噬中的作用机制，以人神经母细胞瘤细胞SK-N-SH细胞为体外细胞自噬模型，应用miRNA基因芯片、RT-PCR等实验技术检测了自噬相关miRNA表达情况。综合芯片和荧光实时定量PCR的结果，筛选出了miR-210-5p显著性差异表达的自噬基因。

Hsa-miR-210-5p属于miR-210基因家族，定位于人11号染色体568 150-568 171。研究表明低氧诱导的miR-210参与细胞循环、细胞分化、DNA修复、细胞凋亡、膜转运、氧化应激/糖酵解等调控信号通路，可作为非小细胞癌、乳腺癌、胰腺癌、肺细胞癌、食管鳞状细胞癌等癌症的诊断参考指标和预后指标[3]，其过表达与昼夜节律过程、神经元发育、GTP酶信号转导和光感受相关的途径有关[4]，但目前国内外对miR-210-5p的报道较少。本研究运用生物信息学分析，预测hsa-miR-210-5p的靶基因，绘制韦恩图得靶基因集合，并对其靶基因集合进行蛋白质互作网络分析、GO(Gene Ontology)分析和KEGG Pathway(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)分析预测结果中的靶基因集合作用机制，并注释其靶基因的生物学功能，为展开miR-210-5p的靶基因鉴定及生物学功能研究提供理论基础。