本论文主要分为两个部分,第一部分为白血病相关microRNA (miRNA)筛选研究,第二部分为细胞周期蛋白(Cyclin)系统进化分析。第一部分：白血病相关microRNA筛选研究MiRNA是一类长约22个核苷酸的小分子非编码RNA,在转录后水平调控基因的表达,广泛地参与动植物的生长发育及疾病的发生发展等各种生物学过程。目前研究发现miRNA在肿瘤病变过程中起抑癌或者致癌基因的作用。白血病是一类造血干细胞异常的克隆性恶性疾病,治疗方法不断改进使治疗效果有了显著提高,但复发仍是困扰白血病治疗的一个难点。白血病治疗缓解过程中的分子机制尚未完全阐明,针对这一问题,本研究主要探索白血病治疗前后差异表达的miRNA在白血病中的调控机制。第一部分研究主要通过分析高通量测序的miRNA表达谱筛选白血病相关miRNA,并通过实验研究差异表达显著的miRNA及其调控机制。首先,在NCBI SRA数据库中收集急性淋巴细胞白血病(acute lymphoblastic leukemia, ALL)的miRNA高通量测序数据,经过筛选处理获得7个ALL样本中共有的88个miRNA表达数据。其次,我们通过合作者收集急性B淋巴细胞白血病(B-ALL)患者样本,获得两组样本治疗前和治疗缓解后两个时期的外周血,进行小RNA测序,分析测序数据筛选获得两个B-ALL病人治疗前后共同差异表达的62个miRNA。结合以上两组分析得到的miRNA,获得既在ALL表达谱中高表达,又在B-ALL治疗前后有显著差异的5个miRNAs,其中miR-142-5p和miR-21-5p的表达量最高。然后,通过miRNA靶基因及信号通路相关数据收集,综合预测获得8个miRNAs与30条信号通路的富集调控关系。结合B-ALL治疗前后有显著差异且高表达的5个miRNAs,发现miR-142-5p可能调控TGF-β通路中的大量基因(11/19)。最后,我们设计实验验证miRNA调控TGF-β通路信号组分,发现miR-142-5p通过抑制SMAD2/3调控TGF-p信号通路。进一步结合其他研究发现的miR-21-5p靶向TGFBRII和SMAD7等TGF-p信号组分,我们构建了miRNAs调控TGF-p信号途径的分子模型,探讨了miR-142/21在白血病治疗缓解过程中交互调节TGF-β途径的分子机制。总之,本研究运用高通量测序技术和实验验证相结合的方法,筛选并验证白血病相关的miRNA及其调控机制,为白血病的诊断和治疗提供了实验依据。第二部分：细胞周期蛋白(Cyclin)系统进化分析Cyclin是一类参与细胞周期调控的重要蛋白质,广泛存在于动物、植物、真菌和原生生物中。目前对Cyclin的分类主要基于不完整的功能相似性,许多Cyclin的功能、分类和进化模式尚未被完全阐明。随着大量代表性物种基因组测序的完成,有必要对Cyclin进行系统进化分析,解析其进化模式和分类规律。首先,我们使用比较基因组学和进化的研究方法,通过利用保守的Cyclin_N端结构域的隐马模型筛选Cyclin,收集到含有该结构域的294个Cyclins。然后,运用最大似然(ML)和贝叶斯方法对Cyclin进行系统进化分析,分别在原生生物、植物、动物和真菌中构建了相应进化树。通过系统比较和分析,把真核生物Cyclin分为三个大类,分别命名为Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ。第Ⅰ类Cyclin通过与CDK (cyclin-dependent kinase)结合的方式参与细胞周期进程的调节；第Ⅱ类Cyclin具有一定的物种专一性,在植物、动物和真菌中存在各不相同的Cyclin;第Ⅲ类Cyclin通常借助于RNA聚合酶Ⅱ在转录调控中发挥作用。最后,通过系统进化和分类分析,推断Cyclin在真核生物演化中的进化历程,结果显示第Ⅰ类Cyclin的进化主要发生在原生生物之后,展现出进化的复杂性和多样性；第Ⅱ类和第Ⅲ类Cyclin的歧化则发生在较为原始的原生生物中。Cyclin的系统进化和分类研究为Cyclin及细胞周期调控的功能研究提供分类依据和有益参考。