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ceRNA 验证服务

ceRNA(competing endogenous RNA,竞争性内源 RNA)机制是近年来非编码 RNA 研究的热点:lncRNA、circRNA、假基因等转录本通过共享 miRNA 反应元件(MRE),像"海绵"一样竞争性吸附 miRNA,从而解除 miRNA 对靶基因的抑制。验证 ceRNA 与 miRNA 的吸附关系,是 lncRNA/circRNA 功能机制研究的核心环节。

ceRNA 机制

细胞内 miRNA 数量有限,当 lncRNA 或 circRNA 上存在某 miRNA 的结合位点时,二者会竞争性结合该 miRNA:ceRNA 分子表达升高会竞争结合更多 miRNA,减轻 miRNA 对靶 mRNA 的抑制;反之,敲低 ceRNA 则释放更多 miRNA 抑制靶基因。这一"海绵"模型(miRNA sponge)是 ceRNA 假说的核心。

ceRNA 分子

lncRNA、circRNA(环状结构更稳定,是海绵研究热门分子)。

共享 MRE

ceRNA 与靶 mRNA 具有相同或相似的 miRNA 结合位点。

miRNA

介导两者竞争关系的核心桥梁。

双荧光素酶验证 ceRNA 互作的原理

将 ceRNA 上的候选 MRE 序列(WT)及结合位点突变体(MUT)插入报告基因 3′UTR 区域,与 miRNA mimic 共转染细胞,以双荧光素酶读出吸附强弱;再叠加 ceRNA 的过表达/敲低,判断竞争方向。

ceRNA 海绵模型:竞争性吸附 miRNA lncRNA / circRNA 与靶 mRNA 共享 MRE,竞争结合 miRNA;ceRNA 充当"miRNA sponge" ceRNA 分子 lncRNA / circRNA 含共享 MRE miRNA 靶 mRNA 含相同 MRE 竞争吸附(共享 MRE) miRNA 抑制 ceRNA 表达 ↑ 竞争结合更多 miRNA → 靶基因去抑制(蛋白↑) ceRNA 表达 ↓ 释放 miRNA → 靶基因被抑制(蛋白↓) 报告基因 3′UTR 插入 MRE(WT/MUT)+ miRNA mimic 双荧光素酶验证策略 ① 直接验证:WT 荧光显著下降、MUT 回复 → 证明是直接吸附位点。 ② 方向性验证:过表达 ceRNA 活性↑、敲低↓ → 证明竞争性结合。
图1:ceRNA 海绵模型。ceRNA 与靶 mRNA 共享 MRE,竞争结合有限 miRNA;ceRNA 升高吸附更多 miRNA 使靶基因去抑制,降低则释放 miRNA 抑制靶基因。

验证原理要点

  • 直接验证(吸附位点):将 lncRNA/circRNA 上的候选 MRE 序列(WT)及结合位点突变体(MUT)插入报告基因 3′UTR 区域,与 miRNA mimic 共转染细胞。WT 组荧光显著下降而 MUT 组回复,即证明该位点是 miRNA 的直接吸附位点。
  • 方向性验证(ceRNA 网络):在报告质粒 + mimics 基础上,过表达或敲低候选 ceRNA 分子:过表达 ceRNA 时报告基因活性升高(miRNA 被竞争结合)、敲低时活性降低,即证明 ceRNA 与靶序列间存在对 miRNA 的竞争性结合。
  • 双荧光素酶读出:psiCHECK-2 自带 R-Luc 报告 + F-Luc 内参,单孔完成吸附强弱与转染效率校正,结果可比。

系统基于两类发光机制不同的荧光素酶:萤火虫荧光素酶(F-Luc)与海肾荧光素酶(R-Luc),同一样本中顺序检测,互不干扰。

双证据链:WT/MUT 验证吸附位点 + 方向性验证,两者齐备才是完整的 ceRNA 证据,更易获得审稿认可。

两种验证方式

直接验证(吸附位点)

核心操作
候选 MRE(WT/MUT)插入报告基因 3′UTR
共转染
报告质粒 + miRNA mimic
判定
WT 荧光↓、MUT 回复 → 直接吸附位点

方向性验证(ceRNA 网络)

核心操作
过表达 / 敲低 ceRNA + 报告系统
共转染
报告质粒 + mimics ± ceRNA
判定
过表达活性↑、敲低活性↓ → 竞争性结合

报告系统与载体

双荧光素酶报告系统(psiCHECK-2)
报告基因 3′UTR 插入候选 MRE + miRNA mimic,R-Luc 变化反映吸附强弱

本系统采用 psiCHECK-2 双荧光素酶报告载体(R-Luc 报告 + F-Luc 内参),单质粒即可完成 MRE 吸附读出与转染效率校正:

  • 双报告校正

    psiCHECK-2 自带 R-Luc 报告与 F-Luc 内参,单孔完成吸附读出与转染效率校正。

  • 3′UTR 灵活克隆

    候选 MRE(WT / MUT)插入报告基因 3′UTR,支持 ceRNA 与靶序列两种设计。

  • WT/MUT 对照

    突变体回复证明吸附特异性,排除非特异性结合,形成完整证据链。

服务内容

服务说明
lncRNA 吸附 miRNA 验证lncRNA 候选 MRE(WT/MUT)克隆 + miRNA mimic 共转染验证吸附位点
circRNA 吸附 miRNA 验证circRNA 成环序列 MRE 克隆验证(环化序列全长或关键片段)
ceRNA 竞争结合验证(方向性)过表达/敲低 ceRNA + 报告系统,验证 ceRNA-miRNA-靶基因轴
MRE 预测与方案设计生物信息学预测候选 miRNA 及结合位点,设计突变方案
配套服务lnc/circRNA 过表达质粒、慢病毒包装、qPCR 与 WB 表达量验证(可组合下单)

实验流程

01

MRE 预测与方案设计

确定候选 miRNA、结合位点与分组(WT/MUT、过表达/敲低)。

方案评估
02

报告质粒构建

MRE 序列(WT/MUT)插入报告载体 3′UTR,测序验证确保插入正确。

WT / MUT 并行测序验证
03

细胞转染

报告质粒 + miRNA mimic(± ceRNA 过表达质粒/敲低试剂)共转染 HEK293T 等。

共转染对照设置
04

双荧光素酶检测

采用 HB-DLR-100 试剂盒,依次检测 R-Luc / F-Luc 活性,F-Luc 校正转染效率。

HB-DLR-100R / F 双报告
05

数据分析与报告交付

交付

Fold Change 与统计检验,交付完整原始数据与报告。

原始数据完整报告

应用案例

以下为文献级客户应用案例,点击标签切换查看不同研究方向的应用实例。

LYPLAL1-DT / miR-204-5p / BCL2 ceRNA 验证(小细胞肺癌)实验案例

Molecular Cancer IF 27.7

Overcoming multi-drug resistance in SCLC: a synergistic approach with venetoclax and hydroxychloroquine targeting the lncRNA LYPLAL1-DT/BCL2/BECN1 pathway

ceRNA 靶向验证三步证据链:Fig. 4B 生信预测、Fig. 4D 双荧光素酶、Fig. 4E RIP
Fig. 4B、4D、4E:ceRNA 靶向验证三步证据链:生信预测(5 算法交集锁定 BCL2)→ 双荧光素酶(BCL2 3′UTR WT/MUT + miR-204-5p mimic,WT 活性显著下降、MUT 无变化)→ RIP(BCL2 富集于 Ago2 复合物),证实 miR-204-5p 直接靶向 BCL2 3′UTR。
客户单位
首都医科大学
使用产品
psiCHECK-2 双荧光素酶报告质粒(LYPLAL1-DT WT/MUT、BCL2 3′UTR WT/MUT) miR-204-5p mimics / inhibitors RNAfit 转染试剂 pHBLV-LYPLAL1-DT 过表达 / shRNA 慢病毒
产品信息
psiCHECK-2 双荧光素酶报告载体(R-Luc 报告 + F-Luc 内参,单质粒自带转染校正);miRNA mimic/inhibitor 用于模拟或抑制 miR-204-5p;pHBLV 慢病毒用于构建 LYPLAL1-DT 稳定过表达/敲低细胞株,供回复实验使用。
使用方式
将 LYPLAL1-DT 全长结合位点及 BCL2 3′UTR 的 WT/MUT 序列分别插入 psiCHECK-2,与 miR-204-5p mimic 共转染 293T 细胞,检测 R-Luc/F-Luc 比值;RIP 验证 BCL2 在 Ago2 复合物中的富集;用 pHBLV 慢病毒建立 LYPLAL1-DT 过表达/敲低细胞株,叠加 miR-204-5p mimic 做回复实验。
研究结论:LYPLAL1-DT 作为 ceRNA 竞争性吸附 miR-204-5p,解除其对 BCL2 的抑制,抑制凋亡、介导小细胞肺癌对顺铂/VP-16/紫杉醇的多药耐药;WT/MUT 双荧光素酶 + RIP + 回复实验构成完整 ceRNA 证据链。

circPTK2 / miR-379-5p / AKR1C3 ceRNA 验证(肝细胞癌)实验案例

Scientific Reports IF 3.8

hsa_circ_0008305 facilitates the malignant progression of hepatocellular carcinoma by regulating AKR1C3 expression and sponging miR-379-5p

ceRNA 双端验证证据链:Fig. 7A RIP、Fig. 7G circPTK2 双荧光素酶、Fig. 8B AKR1C3 3′UTR 双荧光素酶
Fig. 7A、7G、8B:ceRNA 双端验证证据链:RIP(circPTK2 富集于 Ago2 复合物)→ circRNA 端双荧光素酶(circPTK2 WT/MUT + miR-379-5p mimic,WT 活性显著下降、MUT 无变化)→ mRNA 端双荧光素酶(AKR1C3 3′UTR WT/MUT + mimic,WT 活性显著下降、MUT 无变化),证实 circPTK2 与 AKR1C3 均直接结合 miR-379-5p。
客户单位
南昌大学第二附属医院肿瘤科
使用产品
psiCHECK-2 双荧光素酶报告质粒(circPTK2 WT/MUT、AKR1C3 3′UTR WT/MUT) pHBLV-CMV-circ 过表达慢病毒 pLKO shRNA(sh-circPTK2) pcDNA3.1-AKR1C3 过表达质粒 si-AKR1C3 siRNA
产品信息
psiCHECK-2 双荧光素酶报告载体(R-Luc 报告 + F-Luc 内参),circRNA 端与 mRNA 端各构建 WT/MUT 两套;pHBLV-CMV-circ 慢病毒用于 circPTK2 稳定过表达;pLKO shRNA 用于 circPTK2 稳定敲低;pcDNA3.1-AKR1C3 与 si-AKR1C3 用于靶基因过表达/敲低回复实验。
使用方式
将 circPTK2 结合位点与 AKR1C3 3′UTR 的 WT/MUT 序列分别插入 psiCHECK-2,与 miR-379-5p mimic 共转染 HEK-293T,检测双荧光素酶活性;Ago2 RIP 与 biotin-miRNA pull-down 验证共享 RISC;用 pHBLV/pLKO 建立 circPTK2 过表达/敲低细胞株,叠加 miR-379-5p inhibitor 或 si-AKR1C3 做双向回复实验。
研究结论:circPTK2(hsa_circ_0008305)作为 ceRNA 吸附 miR-379-5p,解除其对 AKR1C3 的抑制,促进肝细胞癌增殖、迁移与侵袭;circRNA 端与 mRNA 端双荧光素酶均验证直接结合,配合 RIP、pull-down 与双向回复实验构成全链条 ceRNA 证据。

circNOX4 / hsa-miR-6884-5p / YWHAG ceRNA 验证(胆管癌)实验案例

Functional & Integrative Genomics IF 3.1

CircNOX4 promotes proliferation and resistance by regulating the hsa-miR-6884-5p/YWHAG Axis and ERK signaling pathway in cholangiocarcinoma

ceRNA 双端验证证据链:Fig. 4D circNOX4 双荧光素酶、Fig. 4I YWHAG 双荧光素酶、Fig. 4E Ago2 RIP
Fig. 4D、4I、4E:ceRNA 双端验证证据链:circRNA 端双荧光素酶(circNOX4 WT/MUT + hsa-miR-6884-5p mimic,WT 活性显著下降、MUT 无变化)→ mRNA 端双荧光素酶(YWHAG WT/MUT + mimic,WT 活性显著下降、MUT 无变化)→ Ago2 RIP(circNOX4 与 miR-6884-5p 均在 Ago2 复合物中富集),证实 circNOX4 与 YWHAG 均直接结合 hsa-miR-6884-5p。
客户单位
山东大学齐鲁医院
使用产品
psiCHECK-2 双荧光素酶报告质粒(circNOX4 WT/MUT、YWHAG WT/MUT)
产品信息
psiCHECK-2 双荧光素酶报告载体(R-Luc 报告 + F-Luc 内参),circRNA 端与 mRNA 端各构建 WT/MUT 两套,覆盖 ceRNA 双端直接结合验证。
使用方式
将 circNOX4 结合位点与 YWHAG 3′UTR 的 WT/MUT 序列分别插入 psiCHECK-2,与 hsa-miR-6884-5p mimic 共转染 HEK-293T,检测双荧光素酶活性;Ago2 RIP 验证 circNOX4 与 miR-6884-5p 在 RISC 中的共富集;叠加 miR-6884-5p mimic 做 YWHAG 蛋白水平与增殖表型回复实验。
研究结论:circNOX4(hsa_circ_0023988)作为 ceRNA 吸附 hsa-miR-6884-5p,上调 YWHAG 并与 RAF1 互作激活 ERK 通路,促进胆管癌增殖并降低 Trametinib 敏感性;circRNA 端与 mRNA 端双荧光素酶 + Ago2 RIP 构成双端直接结合的完整 ceRNA 证据。
常见问题
ceRNA 验证的常规策略是什么?
通常需要两条证据链:① WT/MUT 报告基因实验验证具体吸附位点;② 过表达/敲低 ceRNA 观察方向性变化。两者齐备才构成完整的 ceRNA 证据。
circRNA 如何克隆到载体中?
需克隆 circRNA 的环化外显子序列(包含反向剪接位点),在验证成环后,再插入报告载体进行后续实验。
是否必须设置突变型(MUT)对照?
强烈建议设置。MUT 对照是排除非特异性结合、证明靶向特异性的关键,也是高分文章审稿时的常规要求。
ceRNA 验证和常规 miRNA 靶基因验证有什么区别?
miRNA 靶基因验证旨在证明"miRNA 靶向某特定序列";而 ceRNA 验证在此基础上,进一步证明"该序列(如 lncRNA/circRNA)能与其他转录本竞争结合同一条 miRNA"。
通常选用哪些细胞系进行检测?
HEK293T 是最常用的工具细胞。此外,建议选择 ceRNA 分子与 miRNA 均有内源表达的细胞系,可配套 qPCR 进行预验证。
能否额外增加表达量检测?
可以。可组合 qPCR 或 WB 实验,验证 ceRNA、miRNA 及靶基因的表达量变化,从而形成“功能表型 + 分子机制”的双重证据。
实验周期通常需要多久?
常规项目周期需根据具体构建复杂度评估,一般在方案确认后提供预计交付时间;具体请咨询技术支持。
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