质谱筛选与H5、H7亚型流感病毒HA蛋白互作的宿主膜蛋白及其GO分析

为了筛选与H5、H7亚型流感病毒HA蛋白互作的宿主膜蛋白,本研究根据H7亚型流感病毒AH1株与H5亚型流感病毒FJ1160株的HA基因序列设计引物,分别PCR扩增两株流感病毒的HA基因,连接至pCAGGS载体,分别构建了H5、H7亚型流感病毒模式病毒株的HA蛋白真核表达质粒pCAGGS-HA-AH1与pCAGGS-HAFJ1660。将pCAGGS-HA-AH1、pCAGGS-HA-FJ1660分别转染HEK-293T细胞,经培养后提取细胞膜蛋白,利用免疫沉淀(IP)试验筛选与HA蛋白互作的宿主膜蛋白。质谱(shotgun)分析结果显示,有35种宿主膜蛋白同时与H5、H7亚型流感病毒HA蛋白存在相互作用。进一步进行基因本体论(GO)分析,结果显示这35个候选膜蛋白主要作为细胞膜及细胞器膜的组分与其他蛋白或离子结合,以介导生物调控及代谢等过程。为了验证筛选结果的可靠性,利用qPCR对代表性基因ATPAP2、DYNLL1、RAB7A进行检测,结果显示代表性基因ATPAP2、DYNLL1、RAB7A在293T细胞中均有表达,与预测相符。本研究首次筛选得到与两种亚型流感病毒HA蛋白同时存在相互作用的宿主膜蛋白,为进一步对宿主蛋白与流感病毒HA蛋白相互作用机制的研究提供基础数据。

基于加权基因共表达网络分析识别肥胖型多囊卵巢综合征的关键基因

目的 采用加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis, WGCNA)方法识别肥胖型多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome, PCOS)的关键基因,探讨肥胖型PCOS的发病机制。方法 从基因表达数据库(gene expression omnibus, GEO)下载GSE5090芯片数据,通过WGCNA算法分析筛选基因共表达关键模块和核心基因,对关键模块进行GO和KEGG分析,对核心基因进行差异分析以确定肥胖型PCOS的关键基因。结果 在GSE5090芯片数据中,通过WGCNA分析构建出了31个共表达基因模块,其中重褐色模块(MEsaddlebrown)与肥胖型PCOS具有密切的相关性,包含53个基因。对此模块基因进一步筛选,识别出了ZNF492、MED17、CRABP1、KCNV2、KRI1、ACSBG2、MACO1、SCLY、CPSF1、MAGEA8 10个肥胖型PCOS核心基因。对此模块基因进行GO和KEGG分析发现相关基因与脂肪酸代谢关系密切,主要作用于核蛋白,通过调节染色体组织、有机酸分解等发挥生物学功能。进一步对核心基因表达量进行差异分析,基因ZNF492、CRABP1、KCNV2在肥胖对照组与肥胖型PCOS脂肪组织间存在明显差异。结论 ZNF492、CRABP1和KCNV2基因在肥胖型PCOS的发展中可能产生重要生物学意义,其具体机制有待进一步研究。

乳酸对小鼠未成熟树突状细胞影响的基因芯片分析

研究乳酸对小鼠未成熟树突状细胞(imDCs)基因组表达水平的影响,为深入研究病理酸性微环境对imDCs免疫功能影响的分子机制提供前期数据。从C57BL/6J小鼠骨髓中分离单核细胞,并诱导其分化为imDCs。20 mmol/L浓度乳酸处理imDCs 24 h,利用BGISEQ平台进行基因芯片分析,筛选出差异表达基因。结果显示,20 mmol/L浓度乳酸处理使imDCs中表达发生变化的基因有915个。通过基因本体论(GO)分析发现差异表达基因参与细胞骨架、凋亡过程及免疫反应等;京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析发现差异表达基因涉及的信号通路包括MAPK信号通路、PI3K-AKT信号通路及TOLL样受体信号通路等。利用Cytoscape软件构建差异表达蛋白之间的互作网络图,并根据节点数筛选关键差异表达蛋白。筛选出分化抗原簇38(CD38)、3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGCR)等上调关键差异表达蛋白和信号转导和趋化因子受体7(CCR7)、转录激活因子1(STAT1)等下调关键差异表达蛋白。

大蹄蝠全基因组微卫星分布特征分析

脊椎动物基因组含有丰富的微卫星信息。本研究对翼手目动物中的大蹄蝠全基因组及其基因的微卫星分布特征进行分析,并对含有微卫星编码序列的基因进行注释分析。结果表明,大蹄蝠全基因组大小为2.24 Gb,共含有497883个微卫星,其中,数量和比例最多的是单碱基和二碱基重复类型,分别有173953个(34.94%)和222591个(44.71%),相对丰度分别为77.78 loci/Mb和99.52 loci/Mb。微卫星数量从单碱基重复到六碱基重复单元最多的类型分别为(A)_(n)、(AC)_(n)、(TAT)_(n)、(TTTA)_(n)、(AACAA)_(n)和(TATCTA)_(n),比例分别为95.14%、55.25%、38.41%、22.17%、48.68%和20.30%。不同基因区和基因间区的数量及丰度不同,其中基因间区的微卫星数量及其丰度最大,分别为322666个和2541.57 loci/Mb,编码区的微卫星数量及其丰度最小,分别为1461个和461.98 loci/Mb。基因间区和全基因组的微卫星的分布特征相似。编码区最多的微卫星类型为三碱基重复单元,外显子最多的微卫星类型为单碱基、二碱基和三碱基重复单元。在微卫星丰度分布的位置特征分析中,基因上游500 bp、外显子、内含子和基因下游500 bp各个区域微卫星丰度分别为16400.94 loci/Mb、972.12 loci/Mb、2180.66 loci/Mb和3899.89 loci/Mb。大蹄蝠基因中含有微卫星的编码序列(Coding sequence,CDS)1461条,被注释到的基因有1226个。GO注释到63个主要功能基因中,并分配到26439个GO条目。KEGG富集最显著的是信号传导通路,含有146个基因。本研究结果不仅为大蹄蝠高质量微卫星的筛选提供参考,还将进一步为翼手目其他物种的全基因组微卫星分布特征分析及其微卫星在全基因组中的生物学功能研究提供参考。

鞭毛蛋白诱导表达差异基因的分析

试验旨在分析鞭毛蛋白刺激机体基因表达谱的特征,揭示鞭毛蛋白佐剂的作用机制。从GEO数据库筛选目标微阵列GSE46421和GSE72016及其差异表达基因(DEGs),经DAVID分析DEGs参与的GO功能注释和KEGG信号通路、String构建DEGs的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络、Cytoscape可视化PPI网络并筛选高连通度的PPI子模块和hub基因。结果显示,共筛选出182个DEGs,包含上调基因161个、下调基因121个。DEGs参与GO生物过程主要有信号转导、免疫应答、炎症反应、细胞凋亡等,参与分子功能包含激酶激活、受体结合、细胞因子激活、膜信号转导。DEGs参与KEGG通路涵盖细胞因子-细胞因子受体相互作用、TNF信号通路、NF-κB信号通路、Toll样受体信号通路、NOD样受体信号通路等免疫相关途径。分析DEGs的PPI网络发现,2个重要的PPI子模块和10个关键基因(IL-10、IL-6、CCL2、CXCL2、NFKBIA、MyD88等)。研究表明,鞭毛蛋白通过识别TLR5和NOD样受体,触发MyD88依赖性和MyD88非依赖性途径发出信号,激活转录因子NF-κB,这些信号通过级联反应激活机体免疫系统、诱导机体产生多种细胞因子和趋化因子,发挥佐剂效应。

基于细胞因子芯片分析白蛋白结合型紫杉醇致周围神经病变的分子机制

目的基于细胞因子芯片探究白蛋白结合型紫杉醇(nanoparticle albumin-bound paclitaxel,Nab-PTX)诱导化疗相关周围神经病变(chemotherapy-induced peripheral neuropathy,CIPN)的分子机制。方法建立CIPN大鼠模型,将8只清洁级雄性SD大鼠随机均分为实验组和对照组,实验组大鼠第1,3,5,7天腹腔注射Nab-PTX(10 mg/kg),对照组大鼠第1,3,5,7天腹腔注射同等体积生理盐水,期间观察两组大鼠状态、饮食及粪便情况,第7天分别检测实验组和对照组大鼠疼痛阈值并确定造模成功。实验第9天将两组大鼠经水合氯醛麻醉后处死,取大鼠L4-6脊髓进行细胞因子芯片检测,筛选实验组和对照组表达显著差异的蛋白;并对差异蛋白进行基因本体分析(gene ontology,GO)及京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析。结果细胞因子芯片共筛选出5个表达显著差异的蛋白:Fractalkine、Gas1、RANTES、Notch-1、Prolactin,且这5个差异蛋白在实验组表达水平均显著高于对照组(P<0.05)。GO分析显示,这5个差异蛋白主要参与调控细胞因子及其受体活性、上皮细胞增殖。KEGG通路富集结果显示,这些差异蛋白主要富集于细胞因子受体相关通路、肿瘤坏死因子(TNF)信号通路等。结论细胞因子Fractalkine、Gas1、RANTES、Notch-1、Prolactin是Nab-PTX作用的关键靶点;Nab-PTX通过调控神经上皮细胞增殖、细胞因子及其受体活性、细胞因子受体相关通路及TNF信号通路等引起CIPN。

大鼠脉络丛组织中锰毒性差异蛋白的筛选、鉴定和GO分析

目的应用光镜、透射电镜及差异蛋白质组学技术探讨锰对构成血-脑脊液屏障的脑脉络丛组织(choroidplexus,CP)的病理损伤作用及其差异表达蛋白,并对这些差异蛋白按其gene ontology(GO)注释进行细胞学组分、分子功能与生物学过程的分类分析。方法采用雄性SD大鼠(1.5月龄)进行腹腔注射无水氯化锰(6 mg Mn/kg B.W)建立3个病程(30、90 d及90 d后无处理观察30 d)的锰中毒动物模型,分离其双侧侧脑室CP后,应用光镜与透射电镜观察锰所引起的CP病理形态学改变,同时应用蛋白质组学技术筛检出锰毒性相关的差异表达蛋白。结果病理形态学观察发现锰可引起CP上皮细胞发生不规则萎缩变小,微绒毛结构紊乱、缩短,胞浆内出现空泡,核质凝聚,线粒体结构破坏,细胞之间的紧密连接出现部分断裂或消失等,并且这些改变随病程发展表现为加重的趋势;2D-PAGE结合nano-LC-MS/MS的方法鉴定到了32个锰病程相关的差异蛋白质,其中有27个上调蛋白,5个下调蛋白。GO分类分析后发现差异表达蛋白主要分布在线粒体、膜表面以及细胞质内,以结合、催化活性以及转运功能为主,参与代谢与转运等生物学过程。结论锰可引起CP的细胞及亚细胞结构发生病理性损伤并表现为一定的时效性,即便停止锰染毒上述损伤仍然进行性加重;同时,还可造成CP中特定功能蛋白质随病程进展发生上调或下调的变化,这些改变很可能是锰引起BCB结构损伤和功能失调的分子基础,其功能蛋白质组学的研究值得进一步深入开展。

MiR-143在山羊卵巢组织中的表达及功能分析

旨在分析miR-143在妊娠与非妊娠山羊卵巢组织中的表达情况,并探讨其在山羊卵巢功能发挥以及其他生物学过程中所起的作用。采用Solexa测序及荧光定量PCR技术在妊娠和非妊娠山羊卵巢组织中检测miR-143的表达水平,并对其进行靶基因预测和GO富集分析。Solexa测序在山羊卵巢中检测到miR-143的表达,共发现miR-143及其异构体1 074个,总拷贝数为109 523,平均拷贝数为102;定量结果显示miR-143在妊娠山羊卵巢中的表达量是非妊娠山羊的12倍且差异显著(P<0.05);GO分析表明miR-143广泛参与机体生殖发育、细胞增值分化等多个生物学过程。miR-143在妊娠山羊卵巢中的表达水平显著高于非妊娠山羊,而且其可能在卵巢激素分泌与作用应答、妊娠维持等生殖生物学过程中发挥潜在作用。

肠炎和肠炎相关结直肠癌miRNA表达检测及生物信息学分析

背景与目的:炎症性肠病(inflammatory bowel diseases,IBD)为一组慢性肠道疾病,包括溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)与克罗恩病(Crohn’s disease,CD)。肠炎相关性结直肠癌(colitis-associated colorectal cancers,CAC)是由IBD癌化形成的一种恶性肿瘤。该研究通过检测UC、CD和CAC组织中相关微小核糖核酸(mi RNA)的水平,初步探讨其作为肠炎癌转化分子标志物的可能性,并对在肠炎和CAC中显著变化的一组mi RNAs进行靶基因归集和生物信息学分析,为以mi RNAs为靶点的基因治疗提供理论和实验基础。方法:采用实时荧光定量聚合酶链反应(real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction,RTFQ-PCR)技术,检测13例UC组织、3例CD患者组织、12例CAC组织及8例正常肠组织中16种mi RNAs的表达。通过生物信息学对显著变化的一组mi RNA进行靶基因分析,将文献中已报导的所有靶基因进行汇总,并利用DAVID数据库对靶基因进行功能富集分析(GO-analysis)和信号转导通路富集分析(KEGG-analysis,BIOCARTA-analysis)。结果:炎症相关mi R-146a和癌症相关mi R-27a、mi R-29a、mi R-20a、mi R-21在UC、CD和CAC中的表达都显著高于正常结肠组织,且这一组mi RNA的靶基因都富集在癌症相关通路、免疫信号相关通路和炎癌转换相关通路上。结论:mi R-146a、mi R-27a、mi R-29a、mi R-20a和mi R-21可能是参与肠炎向结直肠癌转化的一组mi RNA。

基于基因芯片技术研究氯化锂-匹罗卡品致痫小鼠海马组织miRNA-187的表达及GO和KEGG分析

目的基于基因芯片技术研究氯化锂-匹罗卡品致痫小鼠海马组织miRNA-187的表达及GO和KEGG分析。方法选取氯化锂-匹罗卡品致痫小鼠海马组织,采用基因芯片技术挖掘差异基因,并运用q-PCR对芯片结果进行验证,利用Target Scan、miRBase、rna22预测靶基因、DAVID综合分析工具进行GO功能富集分析及KEGG信号通路分析。结果挖掘到与癫痫相关差异基因miRNA-187,利用Target Scan、miRBase、rna22 3种软件预测miRNA-187的靶基因,取交集得到107个共同的靶基因,并进行富集分析得到19个基因功能(P<0.05)和7个信号通路(P<0.05)。结论通过生物信息学方法,初步分析了miRNA-187在癫痫中可能参与调控的靶基因和信号通路,为下一步实验验证miRNA-187在癫痫的调控机制奠定基础。

肾透明细胞癌相关特异miRNAs的筛选及分子网络调控机制分析

目的 miRNAs(microRNAs)是肿瘤重要的调节因子,对细胞增殖、细胞周期的控制、逃避细胞凋亡、组织侵袭及转移、血管形成、无限复制潜力均起到重要的调节作用。文中对肾透明细胞癌(clear cell renal cell carcinoma,ccRCC)与癌旁正常肾组织的差异miRNAs表达谱进行分子网络调控机制分析,找到关键miRNA并验证其靶基因。方法通过TargetScan预测得到差异miRNA调控的所有靶基因,并在筛选后利用GO显著性功能分析和KEGG Pathway显著性分析,构建差异miRNA与靶基因的调控网络。筛选关键miRNA及其靶基因,对miR-199a-5p调控的靶基因进行验证。结果 miR-22、miR-199a-5p、miR-429是调控网络的关键miRNA。转化生长因子β受体1(transforming growth factor-βreceptor 1,TGFBR1)、jun B原癌基因(jun B proto-cologene,JunB)是miR-199a-5p的靶基因。结论 miR-199a-5p通过抑制TGFBR1、JunB的表达在ccRCC进展过程中起到重要的调控作用。

脊髓损伤后肌肉萎缩基因谱的生物信息学分析

背景:脊髓损伤后常伴随肌肉萎缩的发生,但是它的基本机制仍然不是十分清楚。目的:旨在探讨脊髓损伤后肌肉萎缩的分子生物学机制。方法:分析基因表达数据库中的脊髓损伤后肌肉萎缩的基因谱GSE45550。基因表达谱GSE45550包括对照组(脊髓损伤前)、实验组1(脊髓损伤后3 d)、实验组2(脊髓损伤后8 d)、实验组3(脊髓损伤后14 d)。组织为SD大鼠的比目鱼肌,每组6例。随后对4组样本数据进行差异基因分析、GO分析、通路分析。结果与结论:确定了2 513个差异表达基因,其中Wnt16、Obfc1、Ufd1l、LOC100361067、Hhatl、Fxyd1、Psmc4、Tasp1、Mettl21c、Ufd1l差异表达最显著。GO分析显示差异基因的主要生物学过程为biological_process、G蛋白偶联受体信号通路、对药物的反应、DNA依赖性转录、DNA依赖性转录的正调节、氧化还原过程、泛素依赖性蛋白分解代谢过程、凋亡过程、RNA聚合酶转录的正调控及脂肪酸β-氧化。信号通路如MAPK信号、细胞凋亡、柠檬酸循环(TCA循环)可能起到重要的作用。研究比较完整地揭示了脊髓损伤后肌肉萎缩基因谱的差异表达基因和所涉及的生物学过程和信号通路,其中Wnt16可能是脊髓损伤后肌肉萎缩中的关键基因,为未来的治疗进展提供分子靶点。

转录组学分析外源H2S调控黄瓜响应盐胁迫的机理

为了探明硫化氢调控植物响应盐胁迫的机理,以黄瓜幼苗为试材,通过浇灌Hoagland营养液(CK)、200 mmol/L NaCl(T)和200 mmol/L NaCl+15μmol/L NaHS(H2S供体试剂,S)处理,利用Illumina HiSeq高通量测序对黄瓜根系进行转录组测序及差异表达基因分析。结果发现,9个样本获得高质量序列共365.35 Mb,与参考基因组进行比对,比例为86.27%~88.64%的序列总数为315.74 Mb。差异表达基因分析显示:T组较CK组上调基因有1168个,下调基因有1076个;S组较T组上调基因有435个,下调基因有218个。GO富集分析显示:差异表达基因主要富集在分子功能大类中的结合和催化活性类,生物过程大类中的代谢过程、细胞过程和单一生物过程类及细胞组分大类中的膜和膜组分类中。KEGG富集分析将3个比较组的差异表达基因分别归为139,75,127个代谢通路,T-S比较组的差异表达基因主要富集在植物激素信号转导、内质网中的蛋白质加工和光合作用通路中。筛选10个可能与H2S调控黄瓜响应盐胁迫相关的基因:CSC1样蛋白ERD4基因、NADH型硝酸还原酶样基因、蛋白质TIFY 10B样基因、丙二烯氧化物环化酶基因、BTB/POZ和TAZ结构域蛋白1样基因、麦冬蛋白-3样基因、丝裂原激活蛋白激酶激酶3样基因、转录因子bHLH18样基因、IAA-氨基酸水解酶ILR1样4基因和钾通道AKT1基因。研究H2S调控黄瓜响应盐胁迫的机理,为提高植物耐盐性提供了理论数据和参考依据。

口腔黏膜白斑基因表达谱中重要致病差异表达基因的筛选及分析

目的:筛选口腔黏膜白斑中重要致病差异表达基因,并对其进行相关生物信息学分析。方法:提取白斑黏膜组织的总RNA,合成单标Cy3荧光标记的cRNA,然后与含有41000个基因/ESTs序列的Agilent全基因表达谱芯片杂交,以Ratio≥2和Ratio≤0.5为阈值来筛选差异表达基因;对差异表达基因行GO(Gene Ontology)功能分类和pathway通路分析;用RT-PCR对部分差异表达基因进行验证。结果:在41000个基因/ESTs序列中,共筛选到892条差异表达基因,其中上调基因623条,下调基因269条。GO分析发现这些差异表达基因主要涉及代谢、细胞结构等12类功能基因;pathway通路分析共得到7条有显著性改变的通路,在667条已知差异表达基因中,有9条基因在以上7条通路上发生富集。对上调基因Cyp2b13和下调基因Tyms行RT-PCR验证结果与芯片结果相符。结论:口腔黏膜白斑的发生主要由Cyp2b13、Tyms、Casp3、Cc15、CXCL12、Cc124、Dhfr、Apoe、Alb基因的异常表达导致Caspase-3激活通路、趋化因子受体粘附活性通路、E2F转录因子对DNA复制调节通路、G1/S期过渡相关调控通路、脂蛋白代谢通路、花生四烯酸代谢通路、细胞色素P450代谢通路的改变,最终导致白斑的发生,因此通过对以上9条基因的靶向调控进而变所涉及的7条通路将成为预防口腔白斑的关键。

糖尿病肾病早期miRNAs表达谱分析

目的:探讨mi RNAs在糖尿病肾病(DN)早期的表达谱的改变,从而为其在DN发病机制中的研究提供有力的平台。方法:腹腔单剂注射链脲佐菌素(streptozotocin,STZ,150 mg/kg)建立小鼠糖尿病模型,检测对照组和糖尿病小鼠尿白蛋白排泄率,采用PAS染色观察肾脏组织学的改变;MicroRNAs微阵列分析采用单通道Cy5荧光标记法,分析对照组和糖尿病mi RNAs表达谱,利用GO分析对差异表达mi RNAs进行靶通道测定。结果:糖尿病组白蛋白排泄率显著高于对照组(P<0.05);PAS染色提示糖尿病组小鼠肾小球内大量细胞外基质积聚,系膜区明显增宽,符合DN早期的病理改变。糖尿病组共检测出128个mi RNAs,其中显著上调者分别mi R-34a,mi R-214,mi R-2132;显著下调者为mi R-2143,mi R-1970,mi R-703;以上差异有统计学意义mi RNAs参与细胞周期、细胞黏附、凋亡、小G蛋白介导的细胞信号传导的调控。结论:DN早期mi RNAs表达谱发生差异有统计学意义,微阵列技术为DN发病机制的研究提供了全新的研究策略。

大黄素联合紫杉醇治疗非小细胞肺癌的作用机制探讨

目的 基于网络药理学探讨大黄素联合紫杉醇治疗非小细胞肺癌(NSCLC)的作用机制,并应用实验验证网络药理学结果。方法 通过中药系统药理学分析平台TCMSP以及医药信息查询库药智数据查找大黄素和紫杉醇的相关靶点,人类基因数据库GeneCards查找NSCLC的相关疾病靶点。应用STRING数据库和Cytoscape构建大黄素联合紫杉醇成分-靶点网络,分析大黄素联合紫杉醇治疗NSCLC的作用靶点、生物学过程以及相关通路,同时利用MTT实验检测大黄素联合紫杉醇对A549细胞增殖的抑制率,并ELISA检测网络药理学得到的核心靶基因水平。结果 大黄素联合紫杉醇与NSCLC的共同靶点基因32个,PPI分析获得前十个靶点蛋白为TP53、CASP3、TNF、EGF、PTGS2、MYC、KDR、TGFB1、MMP9、PPARG,GO分析与KEGG通路分析获得大黄素联合紫杉醇可能作用于NSCLC的150个生物学过程和45条相关通路。MTT结果表明大黄素联合紫杉醇对A549细胞具有明显生长抑制作用(P<0.05),且联合组抑制率明显高于大黄素及紫杉醇单用组(P<0.05)。ELISA结果表明,大黄素与紫杉醇联合组能明显增加A549细胞CASP3含量(P<0.05),降低TNF-α含量(P<0.05),其中联合组效果明显优于大黄素组和紫杉醇组(P<0.05)。结论 大黄素联合紫杉醇能够通过调节细胞增殖与凋亡、调控肿瘤抑制基因表达、炎症反应的相关靶点通路对NSCLC起到治疗作用,大黄素联合紫杉醇有抑制A549细胞增殖的作用,其机制可能与调控CASP3、TNF-α的水平相关。

寄生疫霉菌侵染拟南芥相关microRNA靶标调控网络分析

【目的】分析寄生疫霉菌侵染胁迫下拟南芥表达的microRNA,为探明microRNA对应靶标基因的调控网络及其可能的病理学和生物学功能奠定基础。【方法】以寄生疫霉菌(Phytophthora parasitica)和模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)为材料,鉴定在病菌侵染胁迫下拟南芥表达的microRNA,构建其靶标调控网络,并进行Gene Ontology和蛋白质结构域富集分析。【结果】在寄生疫霉菌侵染拟南芥的Solexa测序文库中鉴定39条拟南芥microRNA,筛选出了5个转录因子相关的调控网络;Gene Ontology富集结果表明,在生物学过程中,转录调控相关的基因显著富集;蛋白质结构域富集结果表明,靶基因中转录因子显著富集。【结论】拟南芥响应寄生疫霉菌microRNA靶标基因的功能主要集中在转录因子的调控功能上。

实验性蛛网膜下腔出血后脑动脉的基因表达谱及功能分析

目的探讨兔蛛网膜下腔出血(SAH)后脑血管痉挛(CVS)基底动脉和正常基底动脉基因表达的差异。方法兔SAH模型脑基底动脉及正常兔脑基底动脉的c DNA基因芯片下载于GEO数据库。使用Bioconductor软件对芯片进行分析筛选,并用Cytoscape软件对差异表达基因进行功能富集和信号通路分析。随后选取成年雄性日本大耳兔6只,随机分为正常对照组(n=3)和SAH模型组(n=3)。采用枕大池二次注血法复制兔SAH模型,取第0天未行手术处理的对照兔基底动脉标本RNA和第5天SAH后基底动脉标本RNA行qRT-PCR,验证部分差异基因。结果在兔正常基底动脉和兔SAH模型基底动脉中共获得4 356个差异表达的基因,其中920个差异表达基因(P<0.05),如GRIK1、MYH13、ZNF45、SAA3、RLN1、MSR1等。功能富集分析结果显示差异表达基因涉及钙离子跨膜转运蛋白活性调节、离子跨膜转运负调控、钾离子转运调控、JAK-STAT信号通路级联的正调节等相关生物学过程。通路分析显示这些基因与钙信号通路、cGMP-PKG信号通路、HIF-1信号通路、PI3K-Akt信号通路等有关。qRT-PCR验证表明SAH模型组MSR1下调,与芯片结果一致。结论兔造模后CVS基底动脉中存在基因的差异化表达,并且MSR1基因可以作为研究CVS病理机制的潜在靶点。

间充质干细胞与肝样转化细胞的基因谱差异分析

目的用全基因表达谱芯片筛选大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)与定向分化为肝细胞样细胞(HLCs)的表达基因差异并对其进行分析研究。方法将大鼠MSCs诱导定向分化的肝样细胞做3次生物学重复,分别取MSCs和诱导分化的肝样细胞提取总RNA进行扩增,Cy3标记。与大鼠全基因表达谱芯片杂交,荧光扫描,筛选出差异表达基因,并进行GO分析和pathway分析。用实时定量PCR对结果进行验证。结果芯片筛选结果显示,分化后的MSCs与HLCs间的差异表达的基因多达839个,其中上调表达448个,下调表达391个。在差异基因当中有生物学过程注释的基因有363个,具有细胞组分注释的差异基因有377个,具有分子功能注释的差异基因364个。Pathwav分析结果中显示在差异基因参与的273个Pathway中有显著性变化的Pathway有45个,其中参与到显著性Pathway共有275个差异表达基因,其中上调基因122个,下调基因153个。通过差异基因构建基因调控网络,按照基因在网络的度(Degree)筛选出网络当中的5个关键基因:Pkm2、Nt5e、Fos、Adcy3、Itga7。结论 MSCs体外诱导定向分化为HLCs过程中,其调节的基因与肝细胞中细胞增殖、分化、凋亡、代谢和调控等密切相关。

绵羊miR-376e-3p的靶基因预测与GO功能分析

[目的]研究miRNA对脂肪代谢的调节作用,在一定程度上揭示脂肪代谢的分子机制。[方法]本研究选取实验室前期高通量测序结果中的miR-376e-3p进行研究,其在不同脂尾型绵羊尾部脂肪组织中差异表达显著,是脂肪代谢的关键miRNA。用3种软件对miR-376e-3p进行靶基因预测,并对预测结果进行GO通路富集分析。[结果]MiR-376e-3p有25个潜在的靶基因,其中21个基因富集到3种分子功能,23个基因富集到14个生物学过程中,其中Vldlr具有脂蛋白粒子受体活性。[结论]推测miR-376e-3p可能通过调节其潜在靶基因Vldlr参与脂肪代谢。为进一步研究miR-376e-3p和Vldlr在绵羊脂肪代谢中的作用奠定了基础。