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非编码RNA是指不编码蛋白质的一类功能性RNA分子。其中microRNAs是一类小的、大约22个核苷酸长的非编码RNAs(non-coding RNAs),这类小分子RNA在真核生物中参与许多重要的生物学过程,包括细胞生长、分化、增殖和凋亡等,也具有重要的时序调控功能,对胁迫的应答反应以及病毒防御功能等。在1993年,首先在秀丽隐杆线虫中发现了第一个microRNA,2001年microRNAs被正式命名。到现在,在动物、植物和病毒等许多生物中都发现了microRNAs,截止到2009年3月根据来自桑格(Sanger)研究中心的著名的microRNAs数据库miRBase中的数据,已经在103个物种中发现了9169个成熟的microRNAs。可见microRNAs的研究已经成为当前科学研究中一个新的领域和热点。在动物microRNAs的发生过程中需要许多蛋白或蛋白复合体的参与,其中研究较多的是Drosha,Dicer,Argonaute和Exportin 5这四个蛋白家族。为了系统地研究这四个蛋白家族,我们充分利用生物信息学的手段,在11个真核生物的基因组中,包括线虫,果蝇,斑马鱼,鸡,鸭嘴兽,牛,马,狗,大鼠,小鼠和人类,系统地分析了drosha,dicer,argonaute和exportin 5基因家族中的一些重要特征。本论文研究内容主要包括每个蛋白家族成员的数量,结构域的组成,选择性剪接现象,核定位信号,这些蛋白是否能与小RNA作用,编码这些蛋白的基因表达模式,这些蛋白之间及与其它蛋白的相互作用等。研究结果简要概括如下:1.确定了每个蛋白家族在11个真核生物中的成员数量,并鉴别了一些新的成员。2.构建了Drosha,Dicer,Argonaute和Exportin 5蛋白家族在不同物种间的系统发生树。3.详细地阐明了drosha,dicer,argonaute和exportin 5基因编码的蛋白质的结构域,并发现同一基因家族的大部分蛋白质具有相同或相似的结构域。4.发现了drosha,dicer和argonaute基因在所研究物种中的选择性剪切转录本。5.鉴定了Argonaute蛋白家族中的核定位信号序列。6.初步预测了11个物种中所有基因家族包含的microRNA的靶标序列。7.探索了drosha,dicer和argonaute基因在人类34个不同组织中的表达模式。8.构建了人类的Drosha,Dicer,Argonaute和Exportin 5蛋白之间相互作用的网络。通过以上研究和发现,提供了动物中的microRNAs发生过程中这四个核心蛋白的系统信息,为后续这些蛋白的功能研究指明了道路和方向。