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microRNA(miRNA)是一种内源性、约22个核苷酸长度的非编码RNA。它主要通过与靶标基因mRNA3UTR的完全或不完全配对,导致靶标基因mRNA的降解或翻译抑制。miRNA参与到细胞的增殖、分化、凋亡和个体发育以及肿瘤发生等生理和病理过程。miRNA在正常组织中维持在一个相对稳定的水平,它的高表达或者低表达通常与多种疾病相关。因而,对于miRNA加工过程的调控具有着重要意义。
miRNA,由具有发卡结构的miRNA前体(pre-miRNA)经过Dicer酶加工得到的。我们已知有多种化合物(如氨基糖,多肽,吖啶)能够与RNA特异性的识别与结合。理论上而言,可以通过加入小分子化合物来调控Dicer酶切pre-miRNA的过程。利用pre-miRNA分子信标高通量筛选潜在的调控小分子化合物,具有广阔的发展前景。
本论文的研究分为以下三个部分:
一、本文基于已报道的RNA末端单端标记的方法,对反应路线和条件作进一步优化,使得Oligo RNA5’端和3’端的单端标记效率基本都能达到100%。将单端标记的方法进行组合,实现了Oligo RNA简便、快捷的双端标记。标记反应通过丙烯酰胺凝胶电泳和荧光扫描等手段得到验证。
二、将双端标记方法应用于两种具有重要调控功能的miRNA前体(pre-let-7和TAR RNA),得到了双端标记的pre-let-7和TAR RNA分子信标(5FAM,3’Dabcyl)。在自由状态时,pre-miRNA分子信标以发夹结构存在,5’端荧光基团与3’端的淬灭基团相互靠近,发生荧光共振能量转移,荧光猝灭。Dicer酶切以后,3’端和5’端相互分离,荧光基团和淬灭基团游离开来,荧光又逐渐释放出来。荧光分析表明Dicer酶切之后荧光强度有1~2倍的增长;聚丙烯酰胺凝胶电泳表明Dicer酶切仍然能够产生21nt左右的小RNA,说明这种双端标记方法是可靠的、有效的。
三、利用这个荧光检测体系,本文对潜在的能够调控pre-let-7和TAR RNA加工的小分子化合物做了初步筛选,为后续的高通量筛选奠定了基础。