microRNAs是一类由19～23个核苷酸组成的小RNAs,其通过使靶mRNA降解或抑制靶mRNA翻译的方式来调控基因表达。研究报道显示microRNAs参与许多生物学过程,且microRNAs的发现对计算生物学和传统生物学有很大影响。人类mir-29家族由mir-29a、mir-29b、mir-29c组成。研究表明,mir-29可调控人体细胞中参与细胞代谢、分化、凋亡、免疫等生物学过程相关的基因表达,且在多种肿瘤和疾病中发现mir-29的异常表达。mir-29家族成员具有相同的种子序列,有一些研究暗示它们可能对同一靶mRNA的调控程度并不相同。本文主要研究mir-29家族成员对同一靶基因调控的热力学性质,并通过生物实验对理论计算结果进行验证。本文主要研究工作及结果如下：(1)本文通过三种预测软件TargetScan、PicTar、miRanda预测mir-29家族的靶基因,并筛选出三种预测软件共同的预测结果,从中挑选出与细胞周期及DNA复制两种生物学过程相关的4个靶基因,分别为REV3L、CDC42、CCND2、CDK6；(2)计算mir-29家族各成员分别与4个靶基因结合位点的自由能。自由能反应热力学性质的稳定性,数值越小说明miRNA-mRNA结合越稳定,nicroRNA对mRNA的调控程度可能越强。随后为验证理论设想是否正确,通过生物实验对这一假想进行验证；(3)生物学实验所得结果与理论设想一致,miRNA-mRNA结合双链的热力学稳定性与microRNAs对靶基因的调控程度正相关,这一结论说明计算自由能数值在预测microRNAs对靶基因调控程度强弱时可以起到关键性作用。本论文的所有实验均是在中国科学技术大学生命科学学院单革教授实验室完成,实验数据所有权属单革教授课题组。