miRNA序列多样性isomiR的生物学特点及功能研究

miRNA is not a single sequence, but a series of isomiRs with sequence diversity. In recent years, isomiR has been gradually concerned as a pivotal link in non-coding RNA (ncRNA) regulatory network. Based on the current research, this project will: ① explore biological characteristics of isomiRs through bioinformatic analysis using public small RNA （sRNA） sequencing datasets; ② reveal isomiR profiles in breast and cervical cancer by applying sRNA and mRNA sequencing techniques; ③ select and validate cancer-associated isomiRs, and further screen crucial isomiRs to study biological functions. The aim is to elucidate: whether isomiR spectrums and expression patterns have cell, tissue, species specificity and disease-specific profiles through miRNA processing and modification process? What biological functions has isomiR? Whether isomiR contributes to occurrence and development of cancer? According to biological characteristics and functions of isomiR, we will develop analytical method and strategy to study miRNA at the isomiR levels. The project will contribute to further reveal miRNA biogenesis and regulatory patterns, and enrich the research ideas of miRNA. It therefore has important scientific and practical significance.

miRNA并不是一条单一的序列，而是由一簇具有序列多样性的isomiRs所组成。近年来，isomiR研究逐渐受到重视，被认为是非编码RNA调控的一个重要环节。本课题基于前期研究基础，拟开展以下工作：①通过公共小RNA测序资源的生物信息学分析探讨isomiR的生物学特点，②利用sRNA和mRNA测序技术，结合乳腺癌和宫颈癌揭示isomiR在肿瘤中的分布和表达模式，③初筛并验证肿瘤相关isomiRs，选取关键isomiRs开展功能研究，旨在阐明：miRNA加工和修饰过程所产生的isomiR谱是否具有细胞、组织、物种及疾病特异性？isomiR具有怎样的生物学功能并参与肿瘤的发生发展过程？结合isomiR的生物学特点和功能，发展一套从isomiR角度研究miRNA的分析方法和策略。本研究的实施将有助于加深对miRNA生物合成和调控模式的理解，丰富miRNA研究思路，具有一定的科学意义和指导意义。

miRNA 并不是一条单一的序列，而是由一簇具有序列多样性的isomiRs 所组成。近年来，isomiR 研究逐渐受到重视，被认为是非编码RNA 调控的一个重要环节。我们研究发现，isomiR主要源自于灵活的miRNA加工/成熟和修饰机制，产生的isomiR分布和表达谱虽然通常是稳定的，但同时也具有细胞、组织、物种及疾病特异性。与经典的单一miRNA序列相比，多重isomiR具有序列及表达异质性，实验表明isomiR也具有生物学功能并调控靶mRNA。这些序列多样但通常功能密切相关，表达多样但通常优势表达1-3种的isomiR，如同超级大“基因家族”和超级小“基因簇”，密切的序列，表达及功能关系，丰富并复杂了小RNA内部及与外部其他RNA的互作模式。同时，我们提出了基于miRNA /isomiR表达谱为检测标签，从miRNA和isomiR的水平上，结合miRNA/isomiR生物学特点和表达模式开展miRNA研究的分析策略，并开发了相应分析平台。本项目的研究将丰富现有的小RNA加工和成熟机制的理论研究，并且为从isomiR角度开展相关研究提供了一定的数据及方法学参考。