电子传递链对阿尔兹海默病的影响分析

阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种神经退行性疾病.临床上以记忆障碍、视空间技能损害、执行功能障碍以及人格行为改变等全面性痴呆表现为特征.AD致病源现今不明确,其中有毒物质损害使得脑内区域性能量代谢减退是AD发生的病因特征之一,而电子传递链(ETC)在能量代谢中扮演着重要角色.通过差异分析(LIMMA)及加权基因共表达网络(WGCNA)构建获得聚类基因,并对聚类后基因进行生理分析(GO)、通路分析(KEGG)后锁定ETC,以及对其进行表达量分析及相关系数矩阵的构建,并结合临床指标(MMSE)解释说明,最终验证了ETC的异常对阿尔兹海默病存在影响的事实.

不同抗性烟草品系Rubisco及其活化酶对赤星病胁迫的响应

本研究以抗、感烟草品系JYH、CBH为试验材料,分析赤星病胁迫对光合作用和核酮糖-1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)、核酮糖-1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶活化酶(RCA)活性及基因表达的影响。结果表明,胁迫9 d,JYH的光合作用及Rubisco、RCA活性、基因表达水平和蛋白含量受到明显抑制。赤星病胁迫显著降低CBH的光合作用及Rubisco、RCA活性和蛋白含量,Rubisco大、小亚基基因(rbcL、rbcS)、RCA基因(rca)的相对表达量也持续下降。JYH的Rubisco、RCA活性、基因表达水平和蛋白含量均显著高于CBH。相关性分析结果显示,Pn与Rubisco、RCA活性及基因表达量呈显著、极显著正相关。在赤星病胁迫下,JYH可维持较高的Pn与Rubisco、RCA活性,从而具有较强抗性。

PRKAG3基因在不同品种猪不同生长阶段骨骼肌中的表达差异及其表达量与肉质的关系

本试验中旨在比较PRKAG3基因在不同品种猪不同生长阶段骨骼肌中的表达差异,并探讨PRKAG3基因与肉质的关系。挑选15 kg左右的汉普夏阉公猪17头和长撒阉公猪16头,饲喂相同饲粮,当体重分别达到20和50 kg时,2个品种的猪分别屠宰5头,体重达到100 kg时分别屠宰7和6头。各生长阶段屠宰后均测定骨骼肌pH、肌糖原含量以及PRKAG3基因表达量,且在100 kg阶段屠宰后同时测定肉质性状。结果表明:1)在不同生长阶段长撒猪骨骼肌中PRKAG3基因的表达量均高于汉普夏猪,特别是在100 kg阶段,长撒猪骨骼肌中PRKAG3基因的表达量是汉普夏猪的6.81倍(P<0.05)。长撒猪与汉普夏猪骨骼肌中PRKAG3基因的表达量均随体重的增加而增加,但汉普夏猪不同生长阶段PRKAG3基因的表达量差异不显著(P>0.05),而长撒猪PRKAG3基因的表达量在100 kg阶段时显著高于20和50 kg阶段时(P<0.05)。2)汉普夏猪和长撒猪的肉质存在差异。汉普夏猪的滴水损失和失水率显著高于长撒猪(P<0.05),而熟肉率、黄度(b)值极显著低于长撒猪(P<0.01),剪切力和pH2(屠宰后24 h的pH)显著低于长撒猪(P<0.05)。与长撒猪相比,汉普夏猪具有较高的肌糖原含量(P>0.05)。3)猪骨骼肌中PRKAG3基因的表达量与肉质的相关性存在品种效应。汉普夏猪骨骼肌中PRKAG3基因表达量与滴水损失呈正相关,与熟肉率呈负相关,与pH2呈显著负相关(P<0.05)。长撒猪骨骼肌中PRKAG3基因表达量与滴水损失和失水率呈正相关,与pH2呈负相关。上述结果表明,猪骨骼肌中PRKAG3基因具有品种和生长阶段表达差异;猪骨骼肌中PRKAG3基因的表达量与肉质性状相关,特别是与pH2,二者呈显著负相关。

基于扩展起始节点和加权融合策略预测肺癌风险致病基因

肺癌风险致病基因预测有助于了解疾病发病机制、提高临床治疗效果.目前,以重启游走为框架的风险致病基因预测算法,普遍存在起始节点少、节点转移概率相同、信息源单一的问题.为此,本文提出一种基于扩展起始节点和加权融合策略的风险致病基因预测算法(命名为AFMFSC),并在肺癌中验证算法有效性.首先,基于增广模糊测量思想,计算疾病表型近似基因间的增广功能相似得分,从中选出重要基因与致病基因作为扩展起始节点;其次,采用节点拓扑相似度转移矩阵及基因表达差异相关性转移矩阵,分别在蛋白质网络中重启随机游走,并将两种结果加权融合排序;最后,通过富集分析排名靠前基因,得到有显著意义的风险致病基因.AFMFSC算法预测的73个肺癌风险致病基因,均与肺癌发生、发展有密切联系,生物学意义显著.与其他排序算法相比,AFMFSC算法的Top 1%、Top 5%和AUC值比较大,平均排名和受拓扑特性偏差影响程度小;融合策略排名性能优于单一转移矩阵或普通邻接矩阵游走排名.AFMFSC算法不仅能准确有效地预测肺癌风险致病基因,而且可推广预测其他疾病风险致病基因,为探索癌症致病机理提供新视角及依据.

基于基因表达的产品结构的多目标优化概念设计

针对概念设计中对应功能的结构选择的多样性,利用组合优化思想进行了定量求解。根据产品功能与结构、结构与结构之间的相互关系,定义产品的相关矩阵,建立产品结构概念设计的多目标优化数学模型。对产品的功能、行为和结构等各种设计因素,给出了统一的设计因素基因表达的定义。对最优保存简单遗传算法进行改进,给出选择最优结构的数学计算过程。实例分析表明采用这种方法能够实现最优结构选择的自动化设计,并且这种改进的遗传算法能够获得很好的在线性能与离线性能。

鸭胚骨骼肌GHR基因表达与生长发育的关系

为了研究不同品种鸭胚胎期胸肌和腿肌中GHR基因mRNA的发育变化规律,采用实时荧光定量PCR方法测定生长速度不同的高邮鸭和金定鸭在13日、17日、21日、25日和27日胚龄时胸肌和腿肌中GHR基因mRNA的表达水平,并分析其与胚重、胸肌重和腿肌重的关系。结果表明:GHR mRNA在两个品种鸭肌肉早期发育中表现出一致的表达规律,在胸肌中呈"波浪形",在腿肌中呈先降后升再降,然后趋于水平的表达趋势。胸肌和腿肌GHR mRNA的表达量在两个品种相同胚龄间差异均不显著(P>0.05)。不同性别间比较,除了在27日胚龄时,公鸭胸肌GHR mRNA略低于母鸭外,其他胚龄都是公鸭高于母鸭。在13日、17日和21日胚龄时,两个品种鸭的胸肌GHR mRNA的表达量均显著或极显著低于腿肌(P<0.05或P<0.01),而在25日和27日胚龄时,两个品种鸭的胸肌GHR mRNA的表达量均极显著高于腿肌(P<0.01)。相关性分析表明,两个品种鸭胸肌中GHR mRNA的表达与其胸肌重和胚重均呈极显著正相关(P<0.01);两个品种鸭腿肌中GHR mRNA的表达与其腿肌重和胚重均呈极显著负相关(P<0.01)。提示,肌肉中GHR基因表达具有显著的胚龄、组织和性别差异,但不存在品种差异;在鸭胚胎期,胸肌中GHR mRNA表达对胸肌重和胚重可能有正调控作用,而腿肌中GHR mRNA表达对腿肌重和胚重可能有负调控作用。

利用相关系数矩阵M构建SCT算法研究

在区分肿瘤样本与正常样本的过程中,维数过多的基因表达数据会影响最终的分类结果.针对这一情况,在去除冗余基因的过程中,利用相关系数矩阵M构建强相关树,得到一种去除冗余基因的强相关树(Strong Correlation Tree,SCT)算法.实验结果表明,SCT算法能够去除更多的冗余基因,使最终的分类结果更加准确.

基于改进标记传播算法的基因表达谱数据研究

提出一种改进的标签传播算法,并将其应用于基因表达谱数据分析中.首先使用概率矩阵表示基因表达数据,将少量样本标记为已知,同时定义一个标记序列表示样本的类别属性;然后通过迭代公式更新标记序列,得到标记序列的收敛解,并证明了该收敛解的唯一性;最后采用正负标记的方式,根据标记序列各分量的符号差异实现数据类别的划分.经过癌症数据集实验的验证,证明了提出的方法可以快速有效地实现基因表达数据的聚类.

BP神经网络和蚁群算法在防灾产品优化中的应用

针对产品优化设计中对应功能结构选择的多样性以及产品的个性化客户需求,利用蚁群算法结合BP神经网络优化的思想进行了定量求解.通过研究产品需求动态变化的计算机理,给出了产品的可变长基因表达方法;根据产品功能与结构之间的相互关系,给出了产品的相关矩阵;采用BP神经网络方法计算相关矩阵的参数值;并且将结构组合方式看成是蚂蚁走过的路径,采用蚁群算法计算出了最优的可选结构.以防灾产品设计为例,结果分析表明:采用这种方法能够实现最优结构选择的自动化设计,运算结果满足客户需求.

茶花鸡FSHR基因多态性及其与产蛋性能的相关性研究

[目的]旨在探索FSHR基因多态性与茶花鸡产蛋性能的相关性,以期挖掘出影响茶花鸡产蛋的分子遗传标记。[方法]以茶花鸡为研究对象,采用测序技术来筛选FSHR基因SNPs位点,并与茶花鸡产蛋性能进行相关性分析,通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术探究FSHR基因在高、低产组间不同组织中的基因表达情况。[结果]在FSHR基因外显子1中发现了2个SNPs位点(g.34847A→G和g.35000C→T),均属于中度多态;关联分析显示:g.35000C→T位点的TT型个体开产日龄显著高于CT型(P<0.05);CT型个体43周龄产蛋数显著高于CC型和TT型(P<0.05);FSHR基因在高产组卵巢和下丘脑中的表达量显著高于低产组(P<0.05),高产组和低产组中卵巢的表达量都显著高于下丘脑(P<0.05)。[结论]茶花鸡FSHR基因具有一定的多态性和组织表达差异,发现一些影响茶花鸡产蛋性能的潜在分子标记,为地方鸡产蛋性能分子机理及茶花鸡的选育提供了理论基础。

光质对红阳猕猴桃愈伤组织生长速度和花青素合成的影响

以富含花青素的绿肉红心猕猴桃红阳为试材,设计6种LED光质,测定不同时期愈伤组织的直径、芽的长度、花青素含量及花青素代谢相关基因的表达,探究不同光质对猕猴桃生长速率以及花青素合成的影响。结果表明,红光对愈伤组织生长的促进作用最为明显,蓝光与红光∶蓝光为3∶1能显著降低愈伤组织和芽的生长速率;而红光下花青素含量降低,花青素合成关键基因CHS、DFR、ANS、UFGT、CRY在红光下的表达受到抑制;蓝光能有效提升愈伤组织花青素的积累和CHS、F3H、DFR、CHI、UFGT、CRY、F3′H等基因的表达水平;红色果肉形成的关键基因MYB110仅在红光∶蓝光为1∶3下高表达。研究结果对猕猴桃及其他果树无性繁殖具有一定参考价值,同时为花青素在不同光质下的调控研究提供新的思路。

不同育肥海区香港牡蛎的营养评价及基因表达相关性分析

本文分析和评价了广西钦州湾两个牡蛎育肥养殖海区中香港牡蛎的营养成分,同时分析了香港牡蛎外套膜、闭壳肌和鳃等组织中相关代谢基因的表达情况,并在此基础上探讨营养成分含量与基因表达之间的相关性。结果显示:钦州港养殖区香港牡蛎的胆固醇、维生素A、维生素E和锌元素的含量以及苯丙氨酸、组氨酸、谷氨酸和丙氨酸等氨基酸含量显著高于大风江养殖区(P<0.05),并且其必需氨基酸的比例(35.51%)和半必需氨基酸的比例(10.51%)也高于大风江养殖区(34.06%,9.31%);但大风江养殖区香港牡蛎的钙、钠和镁等矿物元素的含量和风味氨基酸比例(41.33%)等方面则更有优势。基因表达及相关性分析结果显示,钦州港养殖区香港牡蛎的P5CS、GP和SREBP等基因的相对表达量高于大风江养殖区,而DYRK基因的组织表达结果则低于大风江养殖区,但组间差异均不显著(P>0.05);P5CS、GP和SREBP这3个基因的表达量与常规营养成分和多种氨基酸的含量整体呈正相关关系,其中GP基因与能量、脂肪、胆固醇和维生素等指标呈极显著正相关(P<0.01);而DYRK基因的表达量与多种营养成分及14种氨基酸的含量呈负相关关系。综上所述,钦州湾两个育肥养殖海区香港牡蛎的营养成分和基因表达存在一定的差异,不同海区育肥后的香港牡蛎分别在营养价值和风味口感上各具特色,两个海域均可用于香港牡蛎的育肥养殖。

老年慢性心力衰竭患者血清hsTnⅠ、MMP-9、sST2表达水平及其临床意义

目的观察老年慢性心力衰竭(CHF)患者血清高敏肌钙蛋白Ⅰ(hsTnⅠ)、基质金属蛋白酶9(MMP-9)、可溶性生长刺激表达基因2蛋白(sST2)水平变化,并分析其临床意义。方法选取2019年4月至2021年8月许昌市立医院收治的104例老年CHF患者为研究对象,入组当天检测血清hsTnⅠ、MMP-9、sST2水平,观察不同心力衰竭严重程度血清表达情况,分析其与超声心动图参数[心率(HR)、左室射血分数(LVEF)、左室舒张末期容积(LVEDV)、平均脉动压(MAP)、左室舒张末期内径(LVEDD)]的相关性,对比不同心血管事件发生情况(68例非事件组、36例事件组)CHF患者血清hsTnⅠ、MMP-9、sST2水平及超声心动图参数,分析血清相关指标水平对CHF患者预后不良的预测价值。结果不同心力衰竭严重程度CHF患者血清hsTnⅠ、MMP-9、sST2水平及超声心动图参数HR、LVEF、LVEDV、MAP、LVEDD对比,差异有统计学意义(P<0.05);血清hsTnⅠ与HR、LVEDV、MAP、LVEDD呈正相关(P<0.05),与LVEF呈负相关(P<0.05);血清MMP-9与HR、LVEDV、MAP、LVEDD呈正相关(P<0.05),与LVEF呈负相关(P<0.05);血清sST2与HR、LVEDV、MAP、LVEDD呈正相关(P<0.05),与LVEF呈负相关(P<0.05);血清hsTnⅠ(95%CI:0.714~0.958)、MMP-9(95%CI:0.842~0.980)、sST2(95%CI:0.668~0.836)水平预测CHF患者心血管事件的曲线下面积、灵敏度、特异度均较高。结论CHF患者血清hsTnⅠ、MMP-9、sST2水平与超声心动图及出院后心血管事件有关,检测血清hsTnⅠ、MMP-9、sST2水平可预测心血管事件发生情况,对于评估病情有重要临床意义。

瓯江彩鲤体色调控相关因子MC1R的克隆与表达分析

黑素皮质素1受体(melanocortin 1 receptor,MC1R)是动物黑色素合成通路中的关键基因之一,对动物的体色和毛色有重要影响。瓯江彩鲤(Cyprinus carpio var.color)具有5种基本体色类型("全红"、"粉玉"、"大花"、"粉花"和"麻花"),其中后3种带有黑色斑点或斑块,是研究动物黑色素合成机制的良好材料之一。克隆了瓯江彩鲤的MC1R基因,并进行了"全红"、"大花"、"粉玉"、"粉花"4种体色间的表达差异分析。研究发现,瓯江彩鲤的MC1R基因的全长cDNA序列为1 914 bp,包括637 bp 5'-UTR(非转录区)、311 bp 3'-UTR及966 bp ORF(开放阅读框)。该基因由一个外显子编码(321个氨基酸),有7个跨膜结构域。瓯江彩鲤与鲫的编码区核苷酸同源性达98%,与斑马鱼达93%;不同体色间的编码区只存在一个核苷酸无义突变(C/G),因而氨基酸序列完全相同。qRT-PCR表明,MC1R基因在眼睛的表达量显著高于皮肤、肌肉、鳃、肾脏、鳔、心、肝等组织(P<0.05);但在4种体色间不存在显著的表达差异(P>0.05)。研究结果表明:瓯江彩鲤体色类型中的黑色斑块不是由MC1R基因直接决定,还有待对其它体色相关基因或调控因子的研究。