科研服务
RESEARCH SERVICE
1
非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA)
1、microRNA

microRNA(miRNA)是真核生物中一类内源性的小非编码RNA,长度约为18~25bp。miRNA参与一系列生理和病理过程,各种遗传、代谢、传染病和肿瘤相关的miRNA为科学家进行病理研究提供了新的角度。科学家们也正积极地通过改变miRNA的功能、研发新的体内递送方法,寻求对疾病干预治疗,目前microRNA会与其他热点如外泌体结合起来研究;

miRNA研究套路
1
目标 miRNA 筛选
  • Small RNA测序
  • Small RNA测序
2
目标 miRNA 筛选
  • miRNA差异表达分析
  • miRNA靶基因预测
  • TF-miRNA-mRNA调控网络
  • 通过mRNA的UTR区域预测相关的miRNA
3
目标 miRNA 筛选
  • 功能获得性研究:mimic
  • 功能缺失性研究:inhibitor
  • 靶基因验证
  • miRNA靶基因的功能研究
4
目标 miRNA 筛选
  • 动物模型
  • 体内过表达miRNA:agomir
  • 体内抑制miRNA:antagomir
  • 化学修饰siRNA体内抑制miRNA靶基因
  • 检测生理、生化等各种指标
2、长链非编码RNA,lncRNA

lncRNA是一类转录本长度超过200nt的RNA分子,它们并不编码蛋白,而是以RNA水平参与表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等环节。lncRNA因其作用机制多样、研究方法丰富,研究者众多,成果斐然。细胞分化,器官发育都与lncRNA的时空特异表达有关,而癌症发生也与lncRNA的突变或失调有关,因此lncRNA有潜力作为疾病诊断的标志物和潜在的药物靶点,对它们的研究将有助于开发新型靶向治疗方案,具有重要意义。

如何研究lncRNA?
1
差异lncRNA筛选
  • 新一代测序:去核糖体 RNA法富集lncRNA 后建库测序
2
生物信息分析
  • lncRNA表达差异分析
  • 新lncRNA预测
  • lncRNA-mRNA共表达分析
  • lncRNA功能预测
3
体外实验功能验证
  • 功能获得性研究:过表达载体
  • 功能缺失性研究:siRNA、SmarSilen cer,ASO
  • lncRNA检测:qPCR,FISH
  • lncRNA功能验证:RNA pull-downRIP- seq,CHIRP-seq等
4
体内功能验证
  • 动物模型
  • 导入过表达载体、siRNA或ASO
  • 检测动物表型变化,生化指标和相关 基因表达
3、环状RNA circRNA

是一类特殊的非编码RNA,它大量存在于真核细胞胞质内,主要由pre-mRNA通过可变剪切加工产生。circRNA能参与多种细胞功能,如吸附miRNA的ceRNA机制、与蛋白质结合、调控基因的转录过程、干扰基因的剪接加工过程、翻译成多肽、介导细胞间对话等,其逐渐成为ncRNA研究领域的新宠,在新型疾病诊断与治疗方法开发上也具有巨大潜力。

如何开展circRNA的研究?
1
表达确认
  • RNA FISH
  • qRT-PCR
2
细胞功能研究
  • 过表达载体
  • siRNA
  • 反义寡核算(ASO)
3
体内实验
  • In vivo siRNA
  • 化学修饰寡核酸
4
机制鉴定
  • 双荧光素酶报告基因载体
  • miRNA mimics(ceRNA)
  • RNA Pull-down
  • CHIRP-seq/RIP-seq
2
细胞程序性死亡———自噬

大隅良典2016年因细胞自噬获诺贝尔生理学或医学奖。目前研究最热 的是肿瘤、神经退行性疾病和免疫性疾病三类疾病。

自噬分类:
①巨自噬(Macroautophagy):最为常见。
②微自噬(Microautophagy):是指溶酶体主动、直接吞噬胞浆成分的一种方式。
③分子伴侣介导的自噬(CMA):一些分子伴侣,如hsp70,能帮助未折叠蛋白转位入溶酶体。
细胞自噬的研究方法:
1、自噬体的观察
直接法:直接在透射电镜下观察自噬不同阶段的形态变化(金标准) ① 初期,主要特征是成新月状,单层或多层膜 ② 中期:双层或多层的液泡状结构即自噬体结构,内含胞浆成分, 如线粒体、内质网等
③ 后期:形成自噬溶酶体,单层膜,胞浆成分已降解。 间接法:① RFP-GFP-LC3双荧光标记;② GFP-LC3单荧光标记;③ MDC染色。
2、自噬相关蛋白的研究通过Western Blot检测LC3II/I,p62, Beclin-1,ULK1蛋白的表达量。
3
干细胞研究

干细胞(MSC等)在“组织工程”、“再生医学”、“肿瘤学”方向, 干细胞一直是研究热点。

4
外泌体

外泌体(Exosomes)来源于晚期核内体(也称为多囊泡体)的囊泡,是由活细胞分泌而来,是一类大小介于30-200nm的含有DNA、RNA、蛋白质和脂类的微囊,几乎所有类型的细胞都能分泌,广泛存在于血清、血浆 、尿液等各种体液中。Exosomes 参与调控重要的细胞生理活动,在免疫应答、凋亡、血管生成、炎症反应、凝结过程中的作用均有报道,成为多种疾病治疗的潜在靶点、早期诊断标记物、靶向药物载体等,成为近年来生命科学及医学领域的重要研究热点。

外泌体在疾病诊断与治疗应用领域:
  • 1.疾病无创诊断生物标志物;
  • 2.肿瘤发生和转移复发机制;
  • 3.外泌体的治疗应用,a.自身免疫病;b.基因治疗。
1
表达确认
  • RNA FISH
  • qRT-PCR
2
细胞功能研究
  • 过表达载体
  • siRNA
  • 反义寡核算(ASO)
3
体内实验
  • In vivo siRNA
  • 化学修饰寡核酸
4
机制鉴定
  • 双荧光素酶报告基因载体
  • miRNA mimics(ceRNA)
  • RNA Pull-down
  • CHIRP-seq/RIP-seq
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肠道菌群与代谢

菌群生态系统的结构和功能成为目前生命科学和医学的研究热点。体 肠道内寄生着10万亿个细菌,它们能影响体重和消化能力、抵御感染 和自体免疫疾病的患病风险,还能控制人体对癌症治疗药物的反应。 菌群与人类相互作用,对人类健康产生了巨大影响,其中有积极的作 用,同时又伴随着潜在的威胁。

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表观遗传学

表观遗传学(Epigenetics)主要研究核苷酸序列没有改变的情况下 ,基因的表达调控和性状发生可遗传的变化。常见的表观遗传修饰有 DNA甲基化、RNA甲基化和组蛋白修饰等。

  • 1、甲基化

    DNA、RNA、蛋白层面均会发生甲基化。

  • 2、乙酰化

    在乙酰基转移酶的作用下,在蛋白质赖氨酸残基加上乙酰基的过程 ,其作用能控制基因表达、影响蛋白质活性等。

  • 3、泛素化

    泛素化修饰主要为泛素分子介导了目标蛋白的讲解,从而已经转 录后调控作用。

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CRISPR技术

CRISPR/Cas9 系统原本是存在于细菌和古细菌中的一种适应性免疫防御机制,目前此系统已被成功改造为第三代人工核酸内切酶,因其高效和便利性,作为主流的基因编辑工具。目前被广泛应用于各种研究中,其在临床应用上也取得很高的成就。

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肿瘤免疫调节

美国免疫学家詹姆斯·艾利森(James Allison)和日本生物学家本庶 佑(Tasuku Honjo)2018年诺贝尔生理学/医学奖,以表彰他们在“ 发现负性免疫调节治疗癌症的疗法”肿瘤免疫调节成为研究热点。