4．转录组、蛋白组揭示miR-137调控底物。
蛋白组结果发现：Mir137–/–组versus Mir137+/+组, Mir137+/–组versus Mir137+/+组, and Mir137–/–组versus Mir137+/–组，分别筛选到417、94和76个差异表达蛋白。这些蛋白与DNA replication, nervous system development, and chromatinremodeling，peptidase activity regulation, acute-phaseresponse, and regulation of neurotransmitter secretion等生物过程有关。其中有41个上调蛋白和9个下调蛋白，被预测为miR-137的底物。通过与RNAseq结果的进一步比对，41个上调蛋白中有37个蛋白对应的基因，在mRNA表达水平没有显著表达差异，表明上述基因可能是miR-137通过转录后调控模式所直接调控得底物。
Fig. 5 | Systematic identification of in vivo mRNA targetsof miR-137 by integrating proteomic, transcriptomic, and bioinformaticanalyses.
5．确证Pde10a基因是miR-137的直接调控底物
在上述37个基因中，作者挑选了5个表达上调最显著的蛋白对应的基因，以及5个神经功能相关基因。采用luciferase reporter assay +UTR突变的方法，证实Pde10a基因是miR-137的直接调控底物
Fig. 6 | Pde10a is akey mRNA target of miR-137.
6．后续研究
抑制Pde10a的表达能够减缓miR-137 KO引起的神经功能失调。Pde10a KO可逆转了miR-137 KO引起的神经功能失调。
总结与扩展
该文章思路清晰：围绕前期基因研究中发现的可能具有重要作用的miRNA展开。基于KO动物模型，首先评价了miRNA的生物功能。然后利用多组学的数据，筛选可能的miRNA底物，再利用经典方法进行直接底物验证；最后再评价底物被干预后的表型变化。从而实现对目标miRNA功能和作用机制的解析。
其中miRNA底物筛选的方法，值得借鉴。因为，常规通过序列比对预测出的底物，还是存在很多的不准确性。而蛋白质组的分析可以明确告诉我们，到底哪些蛋白产物确实发生了相应的表达变化，蛋白产物的表达水平是miRNA底物判定的最重要依据。同时，如果差异表达蛋白所对应的mRNA并没有相应改变，则可进一步确定该基因的调控方式并不是因为基因转录水平的变化，而是miRNA参与的转录后水平的调控（另外还有一种途径是miRNA的结合，引起了mRNA的降解）。所以，在底物预测的基础上，蛋白组+转录组可以更加准确、有效地筛选miRNA的底物，并提供更全面、更系统的信息。
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