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肺癌是全世界范围内导致死亡最主要的癌症之一。研究肺癌与相关生物分子的关系对于深入探讨肿瘤的诊治及发生发展意义重大。近年来microRNA(miRNA)作为一类内源性小的非编码的调控RNA备受关注。大量的实验表明miRNA的表达调控与癌症的发生发展密切相关,诸多与肺癌相关的miRNA的异常表达也被大量的研究所证实,该特异性miRNA最直接的研究来源则是肺癌组织,而且不同类型的肺癌组织中miRNA的表达也不尽相同。然而miRNA作为重要的调控分子如何发挥作用的,以及其在肿瘤组织,癌旁组织和正常组织中表达水平的差异情况和变化规律如何,目前相关的报道还很少。 在众多miRNA的检测分析方法当中,northern blotting、实时荧光定量PCR等传统的分子生物学技术以及基因芯片和新一代高通量测序等并行检测技术都已经被大量的应用。而其中定量PCR技术应用最为广泛,在单个miRNA表达水平检测,差异表达miRNA的验证分析以及进一步功能探讨中都有涉及,因此针对miRNA的定量PCR检测方法也成为当前miRNA研究的一个重要方面。发展优化针对miRNA的定量PCR检测方法意义重大。 鉴于miRNA及其在肺癌中研究的现状,本论文首先利用新一代高通量测序技术对肺癌病人癌组织,癌旁组织和正常组织进行了miRNA表达谱的筛选;随后针对miRNA定量检测中存在的一些问题发展了一种通用的定量PCR检测方法,并对测序筛选出来的差异表达的miRNA进行了验证分析。本论文的主要研究内容如下: 1、肺癌组织miRNA表达谱的筛选:我们利用新一代高通量测序技术对肺鳞癌病人癌组织,癌旁组织和正常组织中的miRNA进行了全基因组水平上的测序。测序结果发现癌症样本、癌旁样本及正常样本中分别检测出了226,207和137种microRNAs,其中三类样本中共表达的miRNA有132种。统计分析结果显示相对于正常组织而言,癌组织中发现有58种显著差异表达的miRNA;而癌旁组织中有37种显著差异表达的miRNAs。部分差异表达的miRNA在定量PCR检测中得到了验证。靶基因预测结果显示,大多数靶基因都参与RNA转录过程的调控、细胞周期的调控等相关过程。KEGG信号通路分析结果可以看出,绝大多数差异表达的miRNA所调控的靶基因均参与肿瘤相关的信号调控通路。 2、通用miRNA定量PCR方法的研究及应用:该方案针对当前miRNA定量检测中引物探针等设计复杂、费用较高、步骤繁琐等问题提出并发展了一种以随机的预腺苷酸化接头的连接为基础通用miRNA定量方法。该方案以miRNA与预腺苷酸化的DNA接头的高效连接为基础,随后进行一步逆转录反应,即可进行各种特异性miRNA定量扩增检测与分析。该方法在DNA接头中引入了两个随机核苷酸,提高了连接效率、降低了偏性;整个过程只需一步连接和一步逆转录,可以进行多种miRNA的定量检测,降低了费用,减少了时间,而且具有很高的检测灵敏度与特异性,完全适用于miRNA的定量检测与分析。