基于电化学技术的microRNA生物传感器

MicroRNA(miRNA)是一种内源性的非编码单链RNA,通过与mRNA的3'端非翻译区(UTR)的不完全互补或完全互补结合抑制靶mRNA的翻译或促使靶mRNA的降解来调控基因的表达,参与细胞的增殖、凋亡、分化和代谢等重要过程。MiRNA表达的变化可以起到癌基因和抑癌基因的作用,是一种潜在的肿瘤标志物,因此,miRNA的检测技术引起了人们的关注。由于电化学检测方法具有灵敏、快速、低成本和低能耗等特点,研究者广泛开展了应用电化学技术来发展miRNA检测的研究。本文将对基于电化学技术的miRNA检测方法进行综述。     

MicroRNA体外检测的研究进展

MicroRNA (miRNA)是一类内源性、进化高度保守的小分子非编码RNA,通过识别同源序列及干扰转录、翻译或表观遗传以调节基因的表达。研究发现,某些miRNA的异常表达与疾病相关,可作为生物标志物或药物靶点为疾病诊断、治疗及预后提供新思路,而准确测定miRNA的表达是其应用于临床的关键。本文结合近年来研究成果对传统检测方法及其改进和等温核酸扩增的新技术进行概述,分析这些方法的优势与不足。     

N4-乙酰胞苷RNA检测技术的研究进展

细胞中的mRNA和非编码RNA包含着大量的表观化学修饰.在这些修饰中, N⁴-乙酰胞苷(ac4C)是较为独特的一种,在真核生物和原核生物的tRNA, rRNA和mRNA中均有发现.研究表明, ac4C RNA可能具有多种生物学功能,包括调节蛋白的翻译过程、影响RNA的稳定性及改变RNA-蛋白相互作用等.但当前对其修饰路径的研究还不成熟,催化ac4C RNA形成的乙酰转移酶目前仅有NAT10被鉴定出来.不仅如此,目前对ac4C RNA进行检测和测序的技术手段还相当局限.本文综合评述了ac4C RNA的分布以及在基因表达调控中的作用和机制,重点介绍了ac4C RNA的检测技术,并对ac4C RNA当前研究中的不足和机遇进行了总结和展望.     

CRISPR/Cas9基因编辑非病毒递送系统

规律间隔成簇短回文重复序列及相关蛋白9(CRISPR/Cas9)系统的基因编辑技术为哺乳细胞基因组的精准修饰与编辑研究提供了高效、快捷的工具,但其化学生物学应用依然面临着CRISPR基因编辑工具Cas9蛋白和g RNA的细胞及活体递送等问题.近年来,研究人员通过开发多种非病毒递送载体,实现了编码CRISPR/Cas9基因编辑工具的DNA和信使RNA(mRNA)以及Cas9/gRNA核糖核蛋白(RNP)复合物的递送,并应用于靶基因的化学修饰与编辑调控.本文主要概述了近期CRISPR/Cas9基因编辑递送的研究进展,并对其化学生物学应用前景进行了展望.     

壳聚糖及其衍生物递送miRNA/siRNA的研究进展

微小RNA(microRNA,miRNA)和短链干扰RNA (small interfering RNA,siRNA)是两类具有调节基因表达功能的内源性非编码性小RNA分子.它们已成为多种疾病的潜在治疗药物,逐渐被应用于基因治疗中,而将小RNA应用于基因治疗亟需一种安全高效的递送载体.壳聚糖及其衍生物作为一种可降解、低...     

MicroRNA分析方法进展*

MicroRNAs（miRNAs）是一类对基因表达具有调控作用的非编码小分子RNA (18–23 碱基)。MiRNA在动植物中普遍存在,并且在动植物的生长、发育、分化和生殖等过程中发挥着重要作用。人类约30%的基因受miRNA调控,并且miRNA的表达水平与人类重大疾病密切相关。MiRNA的定量检测和表达分析对深入理解其作用机制、疾病的诊断与治疗以及相关基因药物的开发等具有重要意义。MiRNA检测一般是基于核酸杂交和扩增原理,方法主要有Northern印迹、微阵列芯片、原位杂交、实时反转录聚合酶链式反应（PCR）、滚环扩增和基于共轭聚合物的检测等。随着miRNA在不同生物中的大量发现和对其功能的深入研究,miRNA的检测方法不断改进和完善,新的扩增、探针标记技术和检测技术不断被开发。本文综述了miRNA检测方法的研究进展,评述了各类方法的优缺点,并对miRNA检测的发展趋势进行了展望。     

miRNA在β_2受体激动剂作用中的研究进展

β_2受体激动剂的滥用威胁着消费者的人身安全,也制约着食品工业和畜牧业的发展,然而药物种类繁多,更新迅速,如何对其有效监测一直是研究的重点小分子RNA(miRNA)是近年来在真核生物体内发现的一类长度约22个核苷酸的内源性非编码单链RNA,主要通过与靶基因mRNA靶标区域的互补配对,发挥降解靶mRNA或抑制mRNA翻译的作用。它能参与多种生物学过程包括细胞凋亡、分化和癌变等。β_2受体激动剂类药物有着共同的作用机理,近年来的研究表明,miRNA的异常表达与β_2受体激动剂的使用密切相关。本文主要对与β_2受体激动剂作用机理相关的miRNA的研究进展展开综述,以期为实现对该类药物的有效监测提供参考。     

前列腺癌相关肿瘤标志物分析方法的研究进展

肿瘤标志物是在恶性肿瘤细胞中过表达的一类蛋白质,能反映肿瘤的发生、发展,并能监测肿瘤治疗的效果.因此,癌症患者血清中的肿瘤标志物的分析对于癌症状态的监测具有重要意义.常见的前列腺肿瘤标志物包括前列腺特异性抗原(PSA)、前列腺特异性膜抗原(PSMA)、α-甲酰基辅酶A消旋酶(AMACR, P504S)、前列腺酸性磷酸酶(PAP)和钙磷脂结合蛋白3(ANXA3)等.基于对前列腺肿瘤标志物的相关研究,本综述简要介绍了前列腺癌肿瘤标志物的组成、生物功能和生理意义,重点归纳了前列腺癌特异性抗原和前列腺酸性磷酸酶的检测技术,总结了当前前列腺癌肿瘤标志物检测技术的不足,并展望了前列腺癌肿瘤标志物检测在临床应用中的前景.     

综合分析MicroRNA-mRNA相互作用预测中的特征重要性

MicroRNA是大约22个核苷酸的非编码RNA分子,在它的3'端有1～2个核苷酸的悬垂.在真核生物中,它因为影响信使RNA的翻译和稳定性而闻名,并涉及发育,分化,细胞调亡等各种生物过程~([1]).据报道有1/3的人类基因能被miRNA所靶定,且有证据证明它与很多癌症有直接或间接的联系.阶段特异性,组织特异性和相对小的表达量导致了它的复杂性,从而探索miRNA的奥秘成为一个非常重要且有挑战性的问题.     

MicroRNAs电化学生物传感器在乳腺癌检测中的研究进展

MicroRNAs是一类内源性非编码小RNA分子,可调控靶基因的表达.特异性microRNAs的失调在诸如癌症、心血管疾病、免疫疾病、神经退行性疾病和皮肤疾病等的发展过程中起着关键作用,常作为疾病早期诊断和预后的生物标志物.电化学生物传感器由于其灵敏、快速、成本低等优势,已经成为传统microRNAs检测方法的一种很有...     

定量单分子检测研究进展

单分子检测是指在单分子水平上通过生物分子的构象变化、动力学、分子之间相互作用以及对单个分子进行操纵等方式进行检测.作为一种新型超灵敏检测手段,单分子检测在生物分子的定量检测领域有广阔的应用前景,尤其单分子荧光检测技术,近年来取得了很大进展,被广泛用于研究多种生物体系.本文对定量单分子检测的最新研究进展进行了系统综述,主要聚焦于定量单分子检测在生物标志物(包括DNA、酶和miRNA等)的超灵敏检测研究中的应用,及其在研究生物分子结构与动态、生物分子间相互作用、生物分子修饰和活细胞检测等方面的应用,本文也对定量单分子检测的发展方向进行了展望.     

表面增强拉曼光谱技术在microRNA检测中的研究进展

microRNA是一段长约为18~24个核苷酸的内源性非编码单链RNA. 最新研究发现: 许多疾病和肿瘤的发生与microRNA的表达水平息息相关, 且microRNA有望成为新型肿瘤标志物及癌症治疗的新目标. 因此, 发展高灵敏度、高特异性及简单快速的microRNA分析检测方法对于生物医学研究和癌症的早期诊断具有重要的意义. 表面增强拉曼光谱(SERS)技术由于具有灵敏度高、检测速度快、指纹识别、水干扰小等独特优势, 在癌症的早期诊断领域具有很大的应用价值. 作者综述了SERS技术在microRNA检测方面的最新研究进展, 分析了该技术在生物检测中亟待解决的关键问题和挑战, 并对其未来的发展前景进行了展望.     

RNA结合蛋白的组学解析与功能探索

转录后调控在生理过程中占据十分重要的地位,其分子机制包含大量的核糖核酸(RNA)与蛋白质之间的相互作用.在RNA的整个生命周期中, RNA结合蛋白(RBPs)是相当关键的参与者和执行者,影响了细胞生理过程的运行及机体稳态的维持.研究RNA结合蛋白质组,可以为发掘生物标志物、寻找疾病治疗的靶标提供重要信息.近年来,捕捉RBPs的手段推陈出新,从只能富集特定RNA的结合蛋白发展至可以实现全局性的RBPs鉴定,并对RBP的性质如空间分布、翻译后修饰所产生的影响进行了探索.聚焦于RBPs的组学解析手段以及功能蛋白质组探索,介绍现有的技术,总结技术特点并分析其所存在的问题,最后展望RBP组学研究技术改进的方向和应用前景.     

稀土上转换纳米材料在microRNAs检测中的应用

在疾病的发生与发展过程中,常伴随着某些microRNAs的异常表达.microRNAs是一类非编码的小RNA分子,可以作为基因表达的后转录调节因子,在一些基本的生理和病理过程中发挥作用.研究表明,microRNAs可以作为生物标志物,用于疾病的诊断与治疗.传统的microRNAs检测方法存在灵敏度低、选择性差等缺点,难...     

基于微流控热泳的生物传感技术※

复杂生命体系中关键分子及微纳生物粒子的高灵敏、高特异检测, 对理解多层次多尺度生物学过程、阐明疾病发生发展机制和探索新型生物标志物等具有重要意义. 微流控生物传感器整合了微流控技术和生物传感技术的诸多优势, 在微量生物样本精准测量方面取得了显著进展. 近年来, 微流控热泳生物传感技术(Thermomicrofluidic biosensing)利用物质在局域温度梯度场中的热泳定向迁移现象, 并结合均相生物传感及信号放大新策略, 实现了复杂样本中生物分子及微纳生物粒子的快速、高灵敏、原位检测. 重点阐述了以热泳为核心的微流控传感技术, 包括微量热泳、热泳-对流耦合、热泳-扩散泳耦合以及热泳-电泳耦合等方法, 总结了不同传感方法的原理、特点及其在生物分子(蛋白、核酸等)与微纳生物粒子(细胞外囊泡、病毒、细胞等)检测中的应用, 并探讨了微流控热泳技术在生物医学检测领域中面临的挑战与未来发展方向.     

基于illumina测序技术的IGROV-1/CP细胞中miRNA种类鉴定及相对丰度分析

从正常培养的IGROV-1/CP细胞中提取小RNA,构建小RNA的cDNA文库,然后用illumina通用测序平台对上述cDNA文库进行测序.从测序获得的序列数据中去除冗余数据后,与已知人类miRNA序列数据库进行比对,获得IGROV-1/CP细胞miRNA表达谱.以所获的序列长度与已知人类miRNA数据库中序列长度差异不大于2和无碱基错配为限制条件,共找到53种已知miRNA.按在cDNA文库测序中的出现频率计算,出现频率不大于10的低拷贝miRNA最多,占检测到所有miRNA种类的56.6%.说明illumina通用测序技术能够在检测细胞内的各种小RNA序列的同时反应相对丰度信息,该研究利用上述新技术获得了顺铂耐药性IGROV-1/CP细胞系miRNA表达种类和相对丰度的实验数据.     

滚环扩增技术在生物传感和细胞成像领域的研究进展

滚环扩增(RCA)是一种通过与目标核酸DNA杂交,进行滚环复制大量扩增的等温核酸扩增技术,具有简便、快速、扩增效率高等优点. RCA技术在生物分析领域得到了广泛的应用,尤其是在核酸、蛋白、外泌体、病毒等疾病生物标志物的传感检测和细胞成像分析领域展示出独特的魅力.本文概述了RCA技术的基本原理和分类,系统评述了近几年RCA技术在生物传感和细胞成像领域的研究进展,并展望了该技术的不足和改进策略.     

人T细胞中核酸结合亲环素(hCyP33)与 poly(A)+RNA(mRNA)特异性结合

人亲环素33(human cyclophilin 33, hCyP 33)是1996年发现的一个蛋白质. 它由1个N-端的RNA结合团块、1个C-端的亲环素团块和两者之间的连接部分组成. RNA结合蛋白(RNA-binding protein, RBP)是参与真核生物RNA转录后剪接(splicing)、修饰(modification)和输送(transport)等功能的一类蛋白质. 亲环素具有肽脯氨酰顺反异构酶活性, 在蛋白质折叠、输送和相互作用过程中起着关键作用. 器官移植时使用的免疫抑制剂环胞菌素A (cyclosporin A, CsA)能与亲环素类蛋白质结合, 并抑制它们的酶活性. 但是同时具有这两种不同功能的亲环素33在细胞生理过程中到底起了什么作用, 至今尚不清楚. 用离子交换色谱法和亲和吸附的方法研究了人亲环素33与各种细胞RNA的结合特异性, 证实了人亲环素33只同具有poly(A)尾序列结构的mRNA, 即poly(A)⁺ RNA发生特异性结合.     

核酸功能化金纳米探针在活细胞荧光成像方面的应用

荧光标记的核酸功能化金纳米探针结合了纳米材料与核酸技术的优势,具有增强的稳定性、良好的生物相容性、独特的光学性质及精确的可编程性,开辟了活细胞传感的新纪元.信号放大型的核酸功能化金纳米探针在原位检测含量较低但功能强大的RNA、蛋白质等生物标志物方面尤其表现出明显的优势.本文从活细胞成像分析的角度,重点介绍了荧光标记的核酸功能化金纳米探针的性质、设计原理及应用进展.     

外源N6-甲基腺嘌呤掺入对细胞mRNA表达的影响(英文)

N⁶-甲基腺嘌呤(m⁶A)是一种真核细胞中最广泛存在且可逆的内源mRNA修饰,它在决定RNA命运中起着至关重要的作用.本文发现外源m⁶A可以通过补救合成途径掺入到细胞mRNA,并评估了外源m⁶A掺入mRNA后所产生的生物学效应.首先,发现用m⁶A核苷处理HeLa细胞会显著改变细胞的形态和活力;然后,合成了同位素标记的d₃-m⁶A(N⁶-甲基-d₃-腺苷),并采用质谱法检测了不同处理时间下细胞mRNA中d₃-m⁶A的掺入率;随后,使用RNA测序(RNA-seq)研究外源m⁶A掺入的生物学效应.结果表明,掺入外源m⁶A后的细胞有数千个基因产生差异表达,并且这些差异表达的基因在核糖体生物发生、 mRNA代谢过程和细胞形态发生分化等途径中显著富集.研究结果表明,外源m⁶A可以通过代谢途径掺入...