关于建立证型基因表达谱数据库的设想

临床仅用四诊方法获取证候进行证型诊断,存在着较大的模糊性和主观性,影响了中医诊断的科学性,阻碍了中医药现代化和国际化的进程,因而证型诊断必须与现代科学结合,给它赋予现代最前沿的科学内涵。基于分子生物学和计算机科学的迅猛发展,将基因组学融入中医学,从基因微观分子水平研究中医诊断,是完全可以的。通过对足够数量的同一病位或病性患者的基因表达进行分析,建立辨证要素的基因表达谱数据库,再相互组合便可建立证型基因表达谱数据库,以此作为辨证的客观规范化标准。

基于GEO数据库的2型糖尿病骨骼肌差异表达基因生物信息学分析

目的通过采用生物信息学的方法筛选2型糖尿病(type 2 diabetes,T2DM)的差异表达基因,并探索与之发生相关的潜在靶点,为T2DM的诊治提供新思路。方法从GEO(gene expression omnibus,GEO)数据库下载GSE29221基因芯片,利用GEO2R在线工具筛选出T2DM患者与健康人群骨骼肌组织的差异表达基因(adj.P<0.01,logFC绝对值>1)。用DAVID在线工具及STRING在线网站对差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)分别进行功能富集分析和蛋白质互作网络分析,并使用Cytoscape 3.8.0软件筛选关键基因。结果经筛选得到116个DEGs,其中上调DEGs 19个,下调DEGs 97个。基因本体分析提示DEGs在生物过程主要富集于细胞外基质组织、细胞外结构组织、细胞基质黏附等;在细胞组成方面主要富集于细胞外基质、细胞外基质成分、内质网等;在分子功能主要富集于细胞外基质结构成分、纤连蛋白结合、整合素结合等。通路分析提示,DEGs主要富集于PI3K-Akt信号通路、糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路、AMPK信号通路等。利用Cytoscape筛选出10个关键基因,分别是COL1A1、THBS2、TIMP2、CD44、BGN、FBLN1、FMOD、SPARC、THBS1、VEGFA。结论T2DM中的DEGs与疾病的发生发展相关,通过生物信息学分析可以发现2型糖尿病发展过程中新的生物学过程。

高温胁迫下B型烟粉虱热激蛋白基因hsp70表达量的变化

为了探讨热激蛋白在B型烟粉虱Bemisiatabaci B-biotype抵抗高温中的作用,以含有B型烟粉虱热激蛋白基因hsp70片段的质粒为模板,用TaqMan-MGB探针和特异性引物构建了B型烟粉虱hsp70实时荧光定量RT-PCR检测体系,并检测了37℃-45℃高温胁迫及气温变化时B型烟粉虱成虫体内hsp70表达的情况。结果表明：缓和的高温对B型烟粉虱成虫hsp70表达具有诱导作用,在37℃-41℃范围内,hsp70的表达量随着温度的升高从8.78×10^5±6.41×10^4拷贝数上升到1.99×10^7±1.45×10^5拷贝数,在41℃时达到最高峰;而当温度升高到43℃和45℃,hsp70表达量迅速降低。B型烟粉虱成虫hsp70的表达与昼夜气温变化有关,当上午气温从34℃上升到41℃时,hsp70的表达量从1.16×10^5±1.48×10^4拷贝数上升到6.29×10^6±1.80×10^5拷贝数;当傍晚气温下降到33℃时,hsp70表达量也下降到2.32×10^5±7.69×10^3拷贝数。因此推测,hsp70在B型烟粉虱抵抗高温胁迫方面可能具有重要作用。

基因型和环境对HMW-GS表达量的影响及其与馒头和面包质构参数的相关分析

利用3个冬小麦品种(系)在8个地点的试验结果,分析了基因型、环境以及基因型与环境的互作对高分子量谷蛋白亚基表达量的影响及与馒头和面包品质参数的关系,结果表明:无论是X-型亚基、Y-型亚基还是Glu-1D位点和Glu-1B位点亚基表达量,基因型起主要作用,环境对某些亚基的表达有一定的影响;总HMW-GS表达受基因型和环境互作的影响。同一种基因型中单个HMW-GS表达量受地点影响的程度不同,多数HMW-GS表达量以烟台点优于其他地点;不同的基因型中同一种亚基在同一地点的表现也不同。HMW-GS表达量对馒头品质和面包品质的贡献不同:所有HMW-GS表达量与面包体积呈正相关,与面包硬度峰值呈负相关;总HMW-GS表达量对面包体积的影响程度高于单个HMW-GS表达量;面包品质首先取决于HMW-GS类型,其次是其表达量;馒头品质对HMW-GS类型要求不严格,主要受其HMW-GS表达量的影响。

基于GWAS数据库鉴定与食管癌相关的易感基因

目的:寻找并鉴定与食管癌相关的遗传易感基因。方法:通过搜索全基因组关联研究(genome-wide association studies,GWAS)数据库下载与食管癌相关的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点,利用全基因组表达定量性状位点(genome-wide expression quantitative trait locus,eQTL)数据库对SNPs进行靶基因预测。选择在以上eQTL数据库中得到两次验证的基因在食管癌肿瘤组织、癌旁组织和正常组织中进行检测,通过基因表达的差异分析确定与食管癌相关基因。结果:GWAS数据库中共发现40个SNPs与食管癌具有关联。在4个eQTL数据库中共发现20个SNPs参与调节34个基因的调控,其中eQTL数据库中得到两次验证的基因为丝氨酸羧化酶基因(serine racemase,SRR)、卷曲螺旋结构域117基因(coiled-coil domain containing 117,CCDC117)、细胞周期检测点激酶2(checkpoint kinase 2,CHEK2)、X-盒结合蛋白1(X-box binding protein 1,XBP1)和NOC3样DNA复制调节因子(NOC3 like DNA replication regulator,NOC3L)。食管癌肿瘤组织中CCDC117(t=6.25,P<0.001,差异倍数=1.90),CHEK2(t=9.37,P<0.001,差异倍数=3.08),XBP1(t=10.77,P<0.001,差异倍数=2.67)呈现高表达,肿瘤组织与癌旁组织在CHEK2(t=2.17,P=0.03)和XBP1(t=1.86,P<0.001)的表达差异有统计学意义。结论:在GWAS数据库中发现多个与食管癌相关的SNPs位点,通过eQTL数据库分析和外周血检测发现这些SNPs可能通过参与调控基因XBP1、CCDC117和CHEK2进而影响食管癌的发生。

猪圆环病毒Ⅱ型Rep基因在PK15细胞中的表达及特性

为研究猪圆环病毒型(PCV2)Rep基因在PK15细胞中的表达特性,通过PCR方法克隆了PCV2杭州株(HZ0201)Rep基因全长945bp片段,与真核表达载体pCI-neo构建为重组质粒pCI-PCV2-Rep。pCI-PCV2-Rep质粒转染PK15细胞后48h,通过RT-PCR可检测到PCV2RepmRNA的转录;用猪PCV2多抗血清作间接免疫荧光试验,可检测到Rep基因表达产物。在表达量低的细胞中,PCV2Rep蛋白主要位于PK15的细胞浆,在表达量高的细胞中,细胞浆和细胞核中均含有大量的Rep蛋白,表明Rep对PK15细胞的细胞浆和细胞核的亲嗜性没有明显差别。

TNF-αⅠ型受体对小鼠脑血管内皮细胞iNOS和HO-1基因表达的影响

目的探讨TNFαⅠ型受体(TNFR1)对小鼠脑血管内皮细胞iNOS、HO1基因表达水平的影响。方法体外培养TNFR1基因敲除的小鼠脑血管内皮细胞(BVECTNFR1)和野生型小鼠脑血管内皮细胞(BVEC),分别给予5ngmLTNFα刺激24h后,用实时荧光定量PCR技术及Westernblot方法检测两种细胞iNOS基因和HO1mRNA和蛋白表达量。结果给予TNFα刺激后,iNOSmRNA和蛋白表达仅在野生型脑血管内皮细胞内明显增高,而在受体敲除脑血管内皮细胞无明显变化。HO1mRNA和蛋白表达量在野生型小鼠脑血管内皮细胞和受体敲除小鼠脑血管内皮细胞均明显增高。结论TNFα可能作用于脑血管内皮细胞TNFR1,增加iNOS表达,HO1表达增高并非由TNFR1介导,而由TNFα的其他受体介导。

水稻不同穗型品种幼穗分化相关基因表达分析

试验选择与水稻幼穗分化相关基因和不同穗型粳稻品种,通过盆栽试验比较分析不同穗型品种间穗部性状及幼穗分化相关基因转录表达量遗传差异和相互间关系,旨在为解析水稻穗部性状形成转录调控机理和开发超高产栽培技术等提供理论依据。结果表明,根据每穗总粒数可将6个供试品种划分为多粒型、较多粒型和少粒型品种,3种不同穗型品种间每穗总粒数遗传差异显著;随幼穗生长,供试不同穗型品种幼穗OsCKX5、OsCKX9、OsRR2、OsRR5、OsLOGL2、OsLOGL3基因mRNA表达量均持续升高,上升幅度较大;不同穗型品种间幼穗生长不同时期幼穗上述6个基因mRNA表达量遗传差异较大;在幼穗生长过程中,上述6个基因mRNA表达量多粒型品种高于较多粒型和少粒型品种,较多粒型品种又高于少粒型品种;每穗总粒数、每穗二次枝梗数和每穗二次枝梗粒数与幼穗上述6个基因mRNA表达量均呈显著或极显著正相关,通过mRNA表达量正向调控每穗颖花分化和形成,基因表达量上调有利于增加每穗颖花数。

谷子抽穗时间基因SiTOC1的表达与单倍型变异分析

【目的】谷子抽穗时间的适应性表现是广适性新品种选育的基础,分析抽穗时间关键基因的遗传变异和单倍型效应,为品种适应性改良提供基础信息。【方法】通过全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),定位谷子抽穗时间关键基因SiTOC1,利用多组学数据库(multi-omics database for Setaria italica,MDSi)提供的SiTOC1数字表达量,分析SiTOC1的组织时空表达特性,并利用原生质体对SiTOC1蛋白进行亚细胞定位。采用qRT-PCR在短日(10 h光照/14 h黑暗)条件下进行SiTOC124 h节律表达模式分析。利用有代表性的99份谷子品种,分析SiTOC1编码区和启动子区的遗传多态性、单倍型以及转录水平,并对单倍型与抽穗时间的关系进行鉴定。【结果】在第1染色体物理位置31456761 bp处鉴定到了一个显著的关联信号,与抽穗时间紧密相关,该位点附近存在一个拟南芥抽穗期TOC1的同源基因SiTOC1。SiTOC1在光周期响应组织(根、茎、叶等)中高表达,亚细胞定位于细胞核,在傍晚表达量上调,呈现出24 h节律性表达模式。SiTOC1在不同谷子品种中存在丰富的多态性,但REC和CCT结构域高度保守。SiTOC1编码区2种主要单倍型H-2和H-6分别与启动子单倍型Hp-591C和Hp-591A共分离,其中,启动子单倍型Hp-591C较Hp-591A的相对表达量显著上调了约2.5倍(P=0.014),并且该单倍型在三亚市、长治市和乌鲁木齐市3个环境下的抽穗时间分别平均延迟9、11和12 d。【结论】SiTOC1启动子区第591 bp处的SNP是引起抽穗时间差异的主效位点,单倍型Hp-591A较Hp-591C早熟,可作为主效单倍型用于分子育种选择。

白菜型冬油菜NCED3基因、启动子的克隆及其表达分析

从2个不同抗寒性的冬油菜品种中克隆了NCED3基因及其启动子序列,并分析其在叶片和根中的表达,研究NCED3基因在冬油菜中的作用机理。结果表明,陇油6号的NCED3基因开放阅读框(ORF)长度为1794 bp,编码597个氨基酸,分子量65.74 kD,理论等电点为5.81;天油2号的ORF与其长度相同,分子量为65.78 kD,理论等电点为5.94。2个蛋白都是亲水蛋白,具有疏水峰。根据预测,启动子具有生物过程中常见的顺式作用元件如CAAT-box等、分生组织表达CAT-box相关的顺式作用元件、-30 TATA box附近的核心启动子元件等,还有ABRE、TGA-element、CGTCA-motif、TGACG-element等激素响应元件,此外,还鉴定出低温响应元件(LTR)。2个品种启动子序列的相似度为99.38%,只有1个不同的顺式作用元件,即circadian,推测其与昼夜节律相关。低温、PEG及ABA处理后NCED3在叶片和根中的表达均高于对照,增加范围为0.07~6.48,且均于8 h达到峰值。与根系的表达特性相比,胁迫处理后叶片的基因表达均在2 h显著升高,天油2号的升高幅度(1.54~6.00)均大于陇油6号(0.04~1.95)。

甲基营养型酵母基因表达系统

甲基营养型酵母为第二代酵母表达系统，具有表达水平高，产物活性好，培养成本低，易扩大为工业化生产等特点，近来得到越来越广泛的应用。本文就该系统的载体构件、外源基因与宿主染色体的整合、分泌表达。

肉瘤组织中COL6A 1基因的表达水平及其意义

目的基于生物信息学方法分析和探讨肉瘤组织中COL6A 1基因的表达水平及其意义。方法首先使用GEO数据库下载GSE16088、GSE21122和GSE49972数据集并分析COL6A 1~3基因的表达水平。通过Kaplan-Meier生存曲线分析COL6A 1~3基因的表达水平对肉瘤患者预后的影响。采用GSVA包对肉瘤组织当中COL6A 1基因的表达水平与免疫细胞浸润的相关性进行Spearman分析。采用LinkedOmics数据库分析与COL6A 1共表达的基因,R软件的ggstatsplot包分析COL6A 1和COL6A 2基因的相关性。使用R软件的ClusterProfiler包对COL6A 1共表达基因进行GO功能富集分析和KEGG通路分析。采用GSEA分析肉瘤组织中COL6A 1共表达基因的激酶、miRNA及转录因子靶标。结果与正常组织相比,COL6A 1基因在骨肉瘤、软组织肉瘤和肾透明细胞肉瘤等组织中的表达水平均显著升高。生存分析显示COL6A 1基因的高表达与较差的总体生存率和疾病特异生存率有关(χ^(2)=6.37、4.57,P<0.05)。免疫细胞浸润分析显示COL6A 1基因与中性粒细胞浸润水平之间存在显著正相关(r=0.280,P<0.05)。共表达分析结果显示与COL6A 1表达水平显著正相关的基因有2444个,与COL6A 1表达水平显著负相关的基因3711个(FDR<0.05)。相关性分析显示COL6A 1和COL6A 2基因之间存在显著正相关(r=0.830,P<0.05)。GO功能富集分析结果显示肉瘤组织中COL6A 1共表达基因主要参与免疫细胞浸润等生物学过程。GSEA分析结果显示与COL6A 1共表达基因相互作用的5个最重要的激酶靶标是PRKCA、SRC、LYN、PRKAA1和PAK1;重要的miRNA靶标是miR-506、miR-200B、miR-200C、miR-429和miR-330;重要转录因子靶标是V$ETS2_B、V$AP1_C、V$PU1_Q6、V$RORA1_01和V$AP1_Q2。结论COL6A 1基因在肉瘤组织中显著高表达,其高表达与肉瘤患者的不良预后密切相关。COL6A 1基因有可能作为肉瘤的一个有价值的预后指标和潜在的治疗靶点。

应用絮凝基因表达量分析技术评价酵母菌株的絮凝性

为筛选弱絮凝性酵母菌株YJ085,通过糖抑制实验确定酵母絮凝表型和絮凝基因型,以荧光定量PCR为技术手段,建立酵母基因表达量分析方法,对弱絮凝性酵母菌株生长过程进行转录水平的基因表达量变化评价。在下面酵母发酵过程中,絮凝基因的表达量与酵母增殖数量呈负相关。弱絮凝性酵母菌株YJ085的絮凝表型为New FLO型,通过对不同时间点的发酵液取样,提取酵母RNA,分析得出YJ085与对照菌株在生长过程中絮凝基因的表达量变化,絮凝主要受FLO絮凝基因家族中的FLO5及Lg-FLO1基因调控,FLO1、FLO11表达量在发酵过程始终维持在较低表达量,FLO10基因不表达,经絮凝基因表达量分析发现,YJ085各絮凝基因表达量均小于对照菌株,絮凝基因表达量的变化导致其凝聚性降低了63.98%,从基因层面阐述了菌株凝聚性弱的原因。

构建“免疫相关lncRNA基因对”模型预测未发生远处转移的原位肝癌预后及药物敏感性

目的构建“免疫相关lncRNA基因对”模型预测未发生远处转移的原位肝癌预后并分析不同组别肿瘤免疫微环境特征及药物敏感性。方法从XENA数据库获取肝细胞肝癌样本正常肝脏样本的RNA-seq数据,筛选出未发生远处转移的原位肝癌样本,提取免疫相关lncRNA,构建免疫相关lncRNA基因对的预测模型;随后将免疫相关lncRNA基因对预测模型与患者的预后及临床因素进行相关性分析;同时利用肿瘤免疫细胞浸润数据计算高低风险组免疫微环境特征差异,并评估肝癌相关药物在不同风险组的敏感性。结果筛选出免疫相关lncRNA基因对13个,并结合生存状况建立预测模型,低风险组患者的生存获益显著优于高风险组(P<0.001)。在肿瘤免疫微环境方面,高风险组表现出了更为突出的免疫抑制状态,药物敏感性分析表明索拉非尼、阿昔替尼在基于风险分组的患者中敏感性显著不同。结论免疫相关lncRNA的基因对模型能够较好的预测未发生远处转移的原位肝癌患者预后情况,高风险的患者中免疫抑制状态明显,而不同的风险组对肝癌特定药物治疗敏感性不同。

芥菜型油菜黄籽性状的遗传、基因定位和起源探讨

油菜种皮颜色既是一个形态指示性状,又与种子休眠和品质有关。以芥菜型油菜种皮颜色分离的2个BC6F2群体为作图群体,用微卫星(SSR)等标记进行连锁定位,并用定位标记对22份材料进行关联分析,通过反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)分析12份材料种皮中4-二氢黄酮醇还原酶(DFR)、花色素合酶(ANS)和花色素还原酶(ANR)基因的表达,对6份黄籽材料的种皮颜色基因等位性进行测定,结果将芥菜型油菜控制种皮颜色的2个基因位点分别定位到A9和B3连锁群,并找到其两侧紧密连锁标记,发现黄籽材料种皮颜色基因位点附近0.9cM和1.5cM区域高度保守,所有黑色种皮中DFR、ANS和ANR基因均表达,所有黄色种皮中DFR和ANS均不表达,但ANR基因表达或不表达,黄籽材料的种皮颜色基因等位。根据这些结果结合前人研究,认为芥菜型油菜种皮颜色基因是调控基因,黄籽为单一起源。

脑源性神经营养因子基因C270T多态性与精神分裂症的关联研究

目的研究脑源性神经营养因子(BDNF)基因C270T多态性与精神分裂症的相关性。方法运用聚合酶链反应技术检测194例精神分裂症和187例正常对照的BDNF基因C270T多态性的分布频率。结果精神分裂症的C/T和T/T基因型的分布频率分别为26.8%和14.4%;而对照组分别5.9%和2.7%,两组差异有显著性(P<0.05)。基因型为C/C或C/T患者在阴阳性症状量表阳性症状量表分,阴性症状量表分和一般精神病理分方面没有统计学意义。结论BDNF基因C270T多态性与精神分裂症相关。

精神分裂症患者G72基因表达水平的研究

目的本工作旨在检测精神分裂症（Schizophrenia）患者外周淋巴细胞中672基因的表达情况，进而探讨672基因的表达与精神分裂症的相关关系。方法工作在56例精神分裂症患者和84名年龄性别相匹配的对照中进行，在新鲜外周血样本中抽提总RNA，反转录成cDNA，基因表达量的检测在ABI Prism 7900HT型序列监测系统上进行，采用TaqMan的方法对患者及对照组样本的mRNA进行定量，采集的荧光数据经SDS2．1软件自动处理，每个样本作3次平行检测，取平均值作为该样本的最终定量。数据应用SPSS统计软件进行处理，对组间基因表达水平的差异采用独立样本的T检验，调用本实验室672基因单核苷酸多态性（SNPs）资料，用单因素方差分析的方法分析SNP与基因表达水平的关联性。结果检测得到672基因在对照组中的表达量为0．0586±0．0114amol／ng cDNA，在精神分裂症患者组中的表达量为0．0498±0．0121amol／ng cDNA；经统计学分析，672基因的表达水平在病例和对照组间差异无统计学意义，t=-0．512，df138，P=0．609，95％CI：-4．258—2．506；单因素方差分析结果显示，rs9 47267位置上的SNP与该基因的表达水平无相关，F=0．355，dt2，X^2=0．703；而舟2181953位置上的SNP与672基因表达水平相关联，F=6．275，dt2,X^2=0．004。AA基因型的患者基因表达水平显著高于其他基因型。结论精神分裂症患者672基因的表达量总体上较正常人并无显著变化，但rs2 181953位置上的基因型会影响精神分裂症患者该基因的表达。

BTG2基因在大鼠胚胎胰腺不同发育阶段的表达

利用高密度寡核苷酸芯片技术对大鼠胚胎胰腺发育中晚期(E12.5,E18.5,E15.5)调节内外分泌部细胞发育分化及功能代谢的基因的表达趋势进行研究。并用RT-PCR进行验证。用获得的基因信息对:NCBI等公共数据库进行检索,结果发现对细胞的分化、增殖和凋亡起调节作用的BTG2基因在大鼠胚胎胰腺E12.5、E15.5、E18.5天及成年、新生大鼠胰腺中均有表达,且E18.5天的表达量高于其他时期5倍多。推测BTG2可能在大鼠胚胎胰腺内外分泌细胞分化发育的不同阶段起到了促进作用,并参与胚胎胰腺发育晚期的功能代谢完善过程。

甘蓝型油菜种子和角果皮中硫苷含量的动态变化及转录组关联分析

【目的】探索甘蓝型油菜不同发育时期种子和角果皮硫苷含量的动态变化规律,通过转录组关联分析解析控制硫苷含量变异的遗传机制。【方法】在由113个油菜品种构成的自然群体中,利用高效液相色谱法检测不同发育时期油菜种子及角果皮中的硫苷含量。提取油菜幼嫩叶片m RNA并进行m RNA-Seq测序,开发了355 536个单核苷酸多态性标记(SNP)和116 098个基因表达量标记(GEM)。将开发的SNPs和GEMs分别导入到混合线性模型(MLM)和回归分析模型中进行关联分析,获得与油菜硫苷表型变异显著相关的遗传位点,进一步通过序列比对和功能预测筛选确定候选基因。【结果】授粉后15 d(15 DAP),油菜种子和角果皮的硫苷含量变异范围分别是1.69—20.45和1.47—25.23μmol·g^(-1)。25 DAP种子、25 DAP角果皮以及成熟种子的硫苷变异范围分别是2.17—147.21、0.73—130.77和8.87—111.83μmol·g^(-1)。后两个时期(即25 DAP和成熟期)的硫苷含量表现出较大变异,适合进行转录组关联分析。基于m RNA-Seq测序数据,经质量控制后获得256 397个高质量的SNP标记(MAF>0.01)和53 889个GEM标记(平均基因表达量>0.4)。利用SNP标记对成熟种子、25 DAP种子和25 DAP角果皮硫苷含量进行关联分析,分别检测到167、158和3个显著关联位点(-log10P>6.71)。其中,与成熟种子显著关联的SNP标记形成5个明显的关联峰,分别位于A2、A9、C2、C7和C9染色体上。同时,利用GEM标记进行的关联分析中,分别检测到127、16和24个与成熟种子、25 DAP种子、25 DAP角果皮硫苷含量显著关联的位点(-log10P>6.03),这些位点主要分布在A2、A8、A9、C2和C9染色体上并形成明显的关联峰。其中,成熟种子和25 DAP角果皮在A9、C2和C9染色体上形成共同的关联峰。通过与公共数据库的基因组序列比对和功能注释,共筛选到295个功能基因,其中25个基因涉及硫苷代谢网路途径,直接参与硫苷的调控。其余基因虽然没有直接参与硫苷代谢过程,但是它们大多属于转录因子基因、刺激响应因子基因,涉及细胞过程或是具有催化活性,因而推测在硫苷积累中同样起到重要作用。【结论】油菜角果皮中的硫苷含量较高,而且与种子硫苷含量显著正相关,是硫苷合成或转运的重要器官。共检测到328个SNP显著标记和144个GEM显著标记,筛选到25个与硫苷合成或者转运有关的功能基因以及73个功能未知的新基因。

基于生物信息学的胰腺导管腺癌核心风险基因筛选和分析

目的 基于癌症基因组图谱(the cancer genome atlas,TCGA)和基因型-组织表达(genotype-tissue expression,GTEx)数据库,通过差异表达和加权基因共表达网络(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA),筛选分析胰腺导管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC)潜在生物标记物,为其诊断、治疗和改善不良预后提供分子基础。方法 检索TCGA和GTEx数据库中PDAC组织和正常组织的转录组数据,综合应用差异表达分析、GO富集分析、KEGG通路分析、WGCNA分析、蛋白质相互作用网络(protein-protein interaction,PPI)和生存分析获得核心基因。结果 通过差异表达分析共鉴定出4 346个差异表达基因(differential expression genes,DEGs),其中上调表达2 284个,下调表达2 062个。通过GO和KEGG富集分析显示,DEGs功能主要与间充质细胞向上皮细胞转化和上皮细胞向间充质细胞转化等密切相关。成功筛选出PDAC中高表达的10个核心风险基因,包括TOP2A、MAD2L1、TPX2、RACGAP1、PRC1、KIF23、NUSAP1、PLK1、SMC4和CHEK1,主要参与细胞周期的调控、DNA复制和有丝分裂过程。结论 TOP2A、MAD2L1、TPX2、RACGAP1、PRC1、KIF23、NUSAP1、PLK1、SMC4和CHEK1是与PDAC组织学分级和预后高度相关的核心风险基因,可能参与其发病过程。