小鼠GSK3β microRNA的生物信息学预测及实验验证

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:csharpguy2
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microRNAs (miRNAs)是一类内源性表达的非编码RNA分子,通过mRNA剪切和抑制蛋白翻译的方式抑制靶基因的表达。已有报道miRNA参与阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease, AD)等神经退行性疾病的病理过程。糖原合成激酶3β(glycogen synthase kinase 3 (3, GSK3β)作为磷酸化tau蛋白的主要激酶,在AD病理过程中发挥着重要作用。本课题旨在研究是否存在miRNA调控小鼠GSK3 (3的表达。本实验包括: 1、生物信息学方法对可能调控小鼠GSK3β的niRNA进行了预测 利用TargetScan. Pictar、DIANA-microT和miRanda四种在线miRNA靶基因预测软件对GSK3β的3’端非翻译区(3’untranslated region,3’UTR)进行了分析,并根据结合位点在不同物种中的保守性以及结合自由能的大小,对预测结果进行了筛选,确定miR-128a、miR-26a、miR-29c、miR-23a可能为候选miRNA,以进行下一步的实验验证。 2、荧光素酶报告载体系统对预测结果进行验证 将GSK3β3’UTR中含有预测miRNA结合位点的序列片段插入到荧光素酶报告载体中,并将该载体和表达miRNA的质粒共转染HEK293T细胞。通过测定荧光素酶报告基因表达活性,验证miRNA与3’UTR的相互作用。结果显示,miR-128a. miR-26a、miR-29c和miR-23a可以通过与3’UTR结合下调报告基因的表达。为了进一步验证这种结合,将miRNA在3’UTR上的单个结合位点及突变的结合位点序列插入到荧光素酶报告基因下游;并进行类似的共转染和荧光素酶活性测定。结果显示,与突变结合位点序列相比,miR-128a、miR-26a、miR-29c质粒共转染能抑制报告基因的表达。而且与插入长片段相比,抑制效率更高。 3、miRNA对GSK3βmRNA和蛋白表达的影响 miRNA是在转录后水平调控其靶基因表达的。为了验证上述初步验证的miRNA是否在转录后水平调控GSK3P表达,在N2a细胞中分别过表达miR-128a、miR-26a、miR-29c、miR-23a,提取细胞RNA和蛋白,通过Western blot和RT-PCR技术检测GSK3β的表达情况。结果显示,miRNA并未影响细胞中GSK3βmRNA的表达水平,但是miR-128a和miR-26a可以下调GSK3β蛋白表达量。提示,miR-128a和miR-26a能在转录后水平抑制GSK3β表达。 通过以上实验,本研究首次发现miR-128a和miR-26a可以与GSK3β3’UTR结合,并调控其表达,为进一步探讨miRNA在AD中的调控作用创造了条件。
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