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背景:造血过程是人体内各类血细胞的发育、成熟的过程。整个造血分化过程涉及到三个阶段:第一个阶段是造血干细胞(hemopietic stem cells)阶段,这些造血干细胞能通过自我复制(self renewal)保持自身数量的稳定,同时又可以分化发育形成各系的定向祖细胞(committedprogenitors);第二个阶段是定向祖细胞阶段,这个阶段包括红系祖细胞(CFU-E)、巨核系祖细胞(CFU-MK)、粒-单核系祖细胞(CFU-GM),和TB淋巴系祖细胞(CFU-TB);第三个阶段是前体细胞(precursors)及其成熟阶段,这一阶段的细胞进一步分化成熟为具有各类特殊功能的终末血细胞,然后释放进入外周血液。红系分化是体内造血分化过程的重要分支。miRNAs是一类具有18-25个核苷酸、非编码的微小调节性的RNA分子,主要在转录后水平调控基因的表达,参与生命调控的各个方面,并与多种疾病的产生相关。研究发现microRNAs(miRNAs)也参与了红系分化的调控过程。目的:本论文主要研究miR-918的加工调节以及在红系分化中的作用机制。方法:利用实时定量PCR(real-time PCR)筛选了一批与红系分化相关的miRNA,分别针对这些miRNA的primary、precusor、mature形式设计引物,用以检测在氯化血红素(hemin)诱导的K562细胞向红系分化过程中的表达变化,收集不同时间点的细胞,确定miR-918在红系分化的表达变化。通过5,-race实验和3,-race实验获得pri-918的全长转录本,进一步利用RBPDB软件队pri-918全长进行分析,将候选RNA结合蛋白的si-RNA转染到k562细胞中,hemin诱导向红系分化,利用real-time PCR方法检测miR-918primary和mature的表达变化。利用RNA-IP、RNA-EMSA、MS2-MBP实验验证QKI与miR-918的结合作用。体外合成miR-918mimic,在细胞系中进行过表达,hemin诱导,用real-time PCR方法检测γ-globin的表达变化,用流式分析红系分化的表面标记CD235a/CD71的表达表达。随后在脐带血来源的CD34+干细胞中利用慢病毒进行miR-918的过表达,用流式细胞术检测相应变化。进一步构建可以降低QKI-5表达的质粒,转染K562细胞,检测r-globin的变化和红系分化表面标记的变化。利用软件分析,找到miR-918的若干候选靶基因,将这些候选基因3’UTR区包含miRNA结合位点的序列克隆入荧光素酶报告基因的下游,与miR-918mimic共转染293TN细胞后检测报告基因的表达情况,采用双荧光实验和western blot实验进一步验证这些靶基因。结果:miR-918在红系分化过程中有表达,实验证实RNA结合蛋白QKI-5和miR-918存在直接作用;过表达miR-918,使得hemin诱导的K562细胞中血红蛋白合成受阻,红系分化标志CD235a/CD71受到显著抑制,表明miR-918抑制红系分化。在原代培养的CD34+干细胞中过表达miR-918得到的结果与上述细胞系中一致。而且,抑制K562细胞中QKI-5表达后促进红系分化,表明QKI参与miR-918的加工成熟。双荧光实验表明包含有TAL1和c–MYB基因3’UTR的报告基因的表达可以被miR-918明显抑制;突变相应的结合位点序列,这种抑制作用消失。Western blot也证实在K562细胞中过表达miR-918, TAL1和c–MYB蛋白的水平明显降低。上述结果表明TAL1和c-MYB是miR-918的直接靶基因,miR-918在红系分化中的调控机制可能是通过TAL1和c-MYB来实现。结论:1、RNA结合蛋白QKI-5促进miR-918的加工成熟;2、微小RNA miR-918抑制红系分化;3、c-MYB和TAL1是miR-918在红系分化中的靶基因。