Retinoblastoma (Rb) is one of the most common eye malignancies occur in childhood. The crucial roles of non-coding RNAs, particularly long non-coding RNAs (lncRNAs) and microRNAs (miRNAs), have been widely reported in Rb progression. In the present study, we found the expression of lncRNA T-cell leukemia/lymphoma 6 (TCL6) was significantly downregulated in Rb tissues and cell lines. Knockdown of lncRNA TCL6 promoted cell proliferation while reduced cell apoptosis in Rb cells. Moreover, lncRNA TCL6 serves as a sponge for miR-21, a previously-reported oncogenic miRNA in Rb, by direct targeting to negatively regulated miR-21 expression, therefore modulating Rb proliferation through miR-21. TCL6 overexpression inhibited Rb cell proliferation while miR-21 overexpression exerted an opposing effect; the effect of TCL6 overexpression was partially attenuated by miR-21 overexpression. PTEN/PI3K/AKT signaling pathway was involved in lncRNA TCL6/miR-21 axis modulating Rb cell proliferation. Taken together, lncRNA TCL6 serves as a tumor suppressor by acting as a sponge for miR-21 to counteract miR-21-mediated PTEN repression.
MicroRNAs (miRNAs, miRs) are about 21-25 nucleotides in length and regulate mRNA translation by base pairing to partially complementary sites, predominantly in the 3'-untranslated region (3'-UTR) of the target mRNA. In this study, the expression profile of miRNAs was compared and analyzed for the establishment of miRNA-related odontoblast differentiation using MDPC-23 cells derived from mouse dental papilla cells. To determine the expression profile of miRNAs during the differentiation of MDPC-23 cells, we employed miRNA microarray analysis, quantitative real-time PCR (qRT-PCR) and Alizaline red-S staining. In the miRNA microarray analysis, 11 miRNAs were found to be up- or down-regulated more than 3-fold between day 0 (control) and day 5 of MDPC-23 cell differentiation among the 1,769 miRNAs examined. In qRT-PCR analysis, the expression levels of two of these molecules, miR-194 and miR-126, were increased and decreased in the control MDPC-23 cells compared with the MDPC-23 cells at day 5 of differentiation, respectively. Importantly, the overexpression of miR-194 significantly accelerated mineralization compared with the control cultures during the differentiation of MDPC-23 cells. These results suggest that the miR-194 augments MDPC-23 cell differentiation, and potently accelerates the mineralization process. Moreover, these in vitro results show that different miRNAs are deregulated during the differentiation of MDPC-23 cells, suggesting the involvement of these genes in the differentiation and mineralization of odontoblasts.
Maolin Chang;Qianrou Chen;Beike Wang;Zhen Zhang;Guangli Han
International Journal of Stem Cells
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v.16
no.2
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pp.202-214
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2023
Background and Objectives: To investigate the role of exosomes from periodontal ligament cells (PDLCs) in bone marrow mesenchymal stem cell (BMSC) migration. Methods and Results: Human PDLCs were applied cyclic tension stretching. Exosomes were extracted from cultured PDLCs by ultracentrifugation, then characterized for their size, morphology and protein markers by NTA, TEM and western blotting. The process that PKH26-labeled exosomes taken up by BMSCs was assessed by confocal microscope. BMSC migration was examined by Transwell assay. Exosomes derived from PDLCs were identified. Cyclic tension stretch application on PDLCs can enhance the migration ability of BMSCs through exosomes. The exosomal miRNA expression profiles of unstretched and stretched PDLCs were tested by miRNA microarray. Four miRNAs (miR-4633-5p, miR-30c-5p, miR-371a-3p and let-7b-3p) were upregulated and six (miR-4689, miR-8485, miR-4655-3p, miR-4672, miR-3180-5p and miR-4476) were downregulated in the exosomes after stretching. Sixteen hub proteins were found in the miRNA-mRNA network. Gene Ontology and KEGG pathway analyses demonstrated that the target genes of differentially expressed exosomal miRNAs closely related to the PI3K pathway and vesicle transmission. Conclusions: The exosomes derived from cyclic tension-stretched PDLCs can promote the migration of BMSCs. Alternation of microRNA profiles provides a basis for further research on the regulatory function of the exosomal miRNAs of PDLCs during orthodontic tooth movement.
MicroRNAs (miRNAs) are approximately 22 nucleotides of small noncoding RNAs that control gene expression at the posttranscriptional level through translational inhibition and destabilization of their target mRNAs. The miRNAs are phylogenetically conserved and have been shown to be instrumental in a wide variety of key biological processes including cell cycle regulation, apoptosis, metabolism, imprinting, and differentiation. Recently, a paper has shown that expression of the miRNA-302/367 cluster expressed abundantly in mouse and human embryonic stem cells (ESCs) can directly reprogram mouse and human somatic cells to induced pluripotent stem cells (iPSCs) efficiently in the absence of any of the four factors, Oct4, Sox2, c-Myc, and Klf4. To apply this efficient method to porcine, we analyzed porcine genomic sequence containing predicted porcine miRNA-302/367 cluster through ENSEMBL database, generated a non-replicative episomal vector system including miRNA-302/367 cluster originated from porcine embryonic fibroblasts (PEF), and tried to make porcine iPSCs by transfection of the miRNA-302/367 cluster. Colonies expressing EGFP and forming compact shape were found, but they were not established as iPSC lines. Our data in this study show that pig miRNA-302/367 cluster could not satisfy requirement of PEF reprogramming conditions for pluripotency. To make pig iPSC lines by miRNA, further studies on the role of miRNAs in pluripotency and new trials of transfection with conventional reprogramming factors are needed.
Small interfering RNAs (siRNAs) have been developed to intentionally repress a specific gene expression by directing RNA-induced silencing complex (RISC), mimicking the endogenous gene silencer, microRNAs (miRNAs). Although siRNA is designed to be perfectly complementary to an intended target mRNA, it also suppresses hundreds of off-targets by the way that miRNAs recognize targets. Until now, there is no efficient way to avoid such off-target repression, although the mode of miRNA-like interaction has been proposed. Rationally based on the model called "transitional nucleation" which pre-requires base-pairs from position 2 to the pivot (position 6) with targets, we developed a simple chemical modification which completely eliminates miRNA-like off-target repression (0%), achieved by substituting a nucleotide in pivot with abasic spacers (dSpacer or C3 spacer), which potentially destabilize the transitional nucleation. Furthermore, by alleviating steric hindrance in the complex with Argonaute (Ago), abasic pivot substitution also preserves near-perfect on-target activity (∼80-100%). Abasic pivot substitution offers a general means of harnessing target specificity of siRNAs to experimental and clinical applications where misleading and deleterious phenotypes from off-target repression must be considered.
Eunpyo Kim;Giup Jang;Jin-Wook Kim;Wan-Hee Kim;Geon-A Kim
Journal of Veterinary Clinics
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v.40
no.2
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pp.164-174
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2023
Canine splenic tumors (STs) are commonly diagnosed during imaging examinations, such as in X-ray and ultrasonography examinations, suggesting their higher prevalence, especially in older dogs. Despite this high prevalence, there are no effective treatment options for STs because of the difficulties in determining therapeutic targets. However, recently, the importance of microRNAs (miRNAs) has evolved owing to their ambivalent characteristics. Biomarkers and novel therapies using miRNAs have been well-studied in human cancer research compared to canine research, except for mammary gland tumors. Therefore, this study aimed to comparatively analyze miRNA expression profiles according to malignancy and biopsy sites to identify novel therapeutic and diagnostic targets. Tissue samples were collected directly from splenic tumor masses and immersed in RNAlater solution for further analysis. To investigate differentially expressed genes (DEGs) between tumor and normal tissues, we used RNA-seq and miRNA microarray analysis. Then, functional analysis based on DEGs was conducted to sort tumor-related DEGs. We found that cfa-miR-150 was upregulated in benign tumors, whereas cfa-miR-134 was upregulated in malignant tumors. Despite limited information on canine miRNAs, we identified two potential biomarkers for the differential diagnosis of STs.
Kim, Ran;Lee, Seokyeon;Lee, Jihyun;Kim, Minji;Kim, Won Jung;Lee, Hee Won;Lee, Min Young;Kim, Jongmin;Chang, Woochul
BMB Reports
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v.51
no.8
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pp.406-411
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2018
Exosomes are small membranous vesicles which contain abundant RNA molecules, and are transferred from releasing cells to uptaking cells. MicroRNA (miRNA) is one of the transferred molecules affecting the adopted cells, including glioma cells. We hypothesized that mesenchymal stem cells (MSCs) can secrete exosomes loading miRNA and have important effects on the progress of gliomas. To determine these effects by treating exosomal miRNA in culture media of miRNA mimic transfected MSCs, we assessed the in vitro cell proliferation and invasion capabilities, and the expression level of relative proteins associated with cell apoptosis, growth and migration. For animal studies, the mice injected with U87 cells were exposed to exosomes derived from miRNA-584-5p transfected MSCs, to confirm the influence of exosomal miRNA on the progress of glioma. Based on our results, we propose a new targeted cancer therapy wherein exosomes derived from miRNA transfected MSCs could be used to modulate tumor progress as the anticancer vehicles.
MicroRNAs are non-coding short (~23 nucleotides) RNAs that mediate post-transcriptional regulation through sequence-specific gene silencing. The role of miRNAs in neuronal development, synapse formation and synaptic plasticity has been highlighted. However, the role of neuronal activity on miRNA regulation has been less focused. Neuronal activity-dependent regulation of miRNA may finetune gene expression in response to synaptic plasticity and memory formation. Here, we provide an overview of miRNA regulation by neuronal activity including high-throughput screening studies. We also discuss the possible molecular mechanisms of activity-dependent induction and turnover of miRNAs.
MicroRNA (miRNA) dysregulations are associated with various types of human cancers, and miRNAs can function as tumor suppressors and oncogenes. Emerging evidence has shown that miRNA pathway is also altered during colorectal tumorigenesis. The detection of cancer-related miRNAs in stool samples may become useful diagnostic marker for colorectal cancer, because miRNAs in stool samples has high stability, and maintains a high portion of its original level. Recent studies reported that stool-based miRNAs can offer more sensitivity and specificity than currently used stool-based screening methods for CRC. In addition, unlike fecal occult blood test, sampling on consecutive dates and special dietary restrictions are not required. In this review, the authors discuss stool-based miRNA for the early diagnosis of CRC and perspectives on future application.
Multiple myeloma (MM) is the leading cause of death among hematologic neoplasms. Recently, microRNA has been reported to be useful in the diagnosis of multiple myeloma. This study examined whether miR-221 could be used as a diagnostic marker for multiple myeloma. The study was performed on 20 patients with multiple myeloma without any other hematological diseases. MicroRNA extraction was performed using formalin-fixed paraffin-embedded (FFPE) tissues obtained from the bone marrow of patients with multiple myeloma. miR-15a, miR-16, miR-21, miR-181a, and miR-221 were selected as the microRNA target genes for multiple myeloma. The significance of microRNA was based on a fold change of <1.5. To quantify the fold changes, data normalized to the human gene, SNORD43, were used as the values of the patient group. Fold change values greater than 1.5 were defined as "overexpression", whereas values less than -1.5 were defined as "underexpression". Of note, 65.0% (13/20) of samples showed significant "overexpression" in the levels of miR-221 expression and plasma cells with a group of more and less than 30% in MM patients did not show any significance of plasma cell (P<0.05). The results of other studies showing a correlation between the expression of miR-221 and MM in Caucasians were confirmed. These results suggest that miR-221 may be a useful indicator for diagnosing patients with MM. In conclusion, miR-221 is useful in the diagnosis and determining the prognosis of multiple myeloma in Koreans.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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