1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1.研究意义

micrornas（mirnas）是一种由基因组编码的，在生物体内对mrna进行靶向的转录后抑制的小rna¹。microrna-1（mir-1）是一种肌肉特异性microrna，优先表达于心肌和骨骼肌，在人体内有两种不同的mir-1前体，即mir-1-1和mir-1-2，它们都被加工成相同的mir-1成熟形式，并在调节心脏的形态发生、维持心脏细胞的细胞周期正常的过程中发挥了至关重要的作用^2,3。

2.国内外研究概况

2. 研究的基本内容和问题

1.研究目标及内容

本课题组前期采用荧光素酶报告基因法共验证了95个mir-1的靶基因，同时获得了mir-1对每个靶基因抑制作用的参数：靶标报告基因的相对表达量r0和标准化报告基因相对表达量r1（r0为存在mir-1条件下荧光素酶活性与阴性对照中荧光素酶活性的比值；r1为靶标报告基因的r0与阳性对照r0的比值），并通过该参数对上述95个靶基因受mir-1作用的强弱程度进行了排序。

本项目旨在立足于上述95个mir-1靶基因与mir-1相结合的各项参数，依赖于rnahybrid、targetscan、rnabase、miranda、ncbi等5个较权威的microrna靶基因预测系统与数据库的支持，根据已证实的microrna及其靶基因序列之间相互作用的规律性及参数，采用生物信息学的方法对涉及影响microrna与靶标mrna结合的各类

3. 研究的方法与方案

1.研究方法

通过各类与microRNA相关的数据库系统如RNAfold、RNAhybrid、TargetScan、RNABase、miRanda等,找到miR-1对经检验后95个miR-1靶基因的mRNA应答元件（MRE）以及microRNA-mRNA结合的“种子区”（seed region），并对MRE及“种子区”的各项参数进行了统计，包括MRE内GC%、A%、G%、C%、T%、A的个数、G的个数、C的个数、T的个数，MRE的长度，MRE与polyA尾的距离、MRE与所构建表达载体终止子（stop codon）的距离，“种子区”的长度等。将上述各数据与经实验获得的microRNA对该基因抑制作用的参数（R0、R1）通过统计软件Prism 8进行相同基因间的相关性比对；同时将以经实验获得的microRNA对该基因抑制作用的参数（R0、R1）作为参考对95个靶基因分组，对与miR-1结合能力不同的基因间的差异性进行比对。

2.技术路线

3.可行性分析

本实验所需的各类数据均由指导教师所在课题组提供，相关数据库如RNAfold、RNAhybrid、TargetScan、RNABase、miRanda、NCBI等均免费向研究人员开放，所使用的软件Prism 8、SnapGene等均已安装。同时，指导教师长期从事microRNA相关研究，可为我提供理论和技术上的支持。因此，本实验具备可行性。

4. 研究创新点

本项目较前期研究相比，将对几乎所有可能影响microRNA与其靶标mRNA相互作用的因素进行更加系统和全面的研究，研究内容涉及microRNA靶标mRNA的序列特征、能量特点（包括折叠能、水解能、解链能等）及进化过程中彰显出的保守性等。

5. 研究计划与进展

本项目计划接下来将在下表1有关miRNAs靶基因各类特征中寻找在目前实验条件下可以进行比对的项目，通过统计软件Prism 8进行数据相关性和差异性的比对，以期找到影响miR-1与其靶基因结合的因素。

表1.与miRNAs靶基因有关的各类特征

同时，将尝试在原来的基础上适当调整判定miRNA-mRNA互作强度的阈值，并对上述各类可能与miRNA抑制靶基因有关的因素进行评估。

进度安排如下：

2019.11.01-2019.12.11查找相关论文资料，撰写文献综述；

2019.12.12-2020.03.01明确论文内容，前期实验，可行性论证与文献查阅；

2020.03.02-2020.04.01撰写开题报告；

2020.04.02-2020.04.20开展实验，准备中期检查，制作论文中期检查PPT；

2020.04.20-2020.05.20根据中期检查问题进一步完善实验，完成论文初稿；

2020.05.21以后 修改论文，制作论文答辩PPT，打印论文，准备答辩。

实验预期最终能够找到影响miR-1与其靶基因结合的因素，能客观地评估在miRNA-mRNA互作过程中涉及到的各类特征参数，为解释miRNAs抑制靶基因表达的选择性提供理论依据和参考。但由于本实验目前只对miRNA-mRNA互作过程的各项单因素进行了比对，而该过程中涉及因素众多，因而有可能由于时间原因忽略关键性特征。