用基因芯片技术分析水稻白叶枯病菌侵染过程的基因表达图谱

水稻白叶枯病是由水稻黄单胞细菌(Xan- thomonas oryzae pv．oryzae,简称Xoo)侵染引起的。对Xoo致病机理的研究已从传统生物学、生理生化学逐渐向分子生物学以及新近发展起来的基因组学方向发展。已经从Xoo中克隆和定性了 vir、avr、hrp等几十个致病相关基因,对这些基因结构和功能的研究,在一定程度上增加了对Xoo 与水稻互作分子基础的认识。然而,病原菌致病过程是一个极其复杂的过程,病原菌需要侵入寄主, 避开寄主的防卫反应,摄取营养,形成有效定殖。这一过程不是一个或几个基因产物所能完成的,而是需要大量的毒性因子在特定的时间、空间进行特异水平的表达,才能实现成功的侵染。为了全面认清病菌的致病机理,仅仅对单个基因的功能进行研究显然是不够的。

人类基因表达图谱在肿瘤研究中的作用

通过表达序列标志（ＥＳＴ）测序、ＳＡＧＥ分析和ｃＤＮＡ杂交等方法，人们已构建了十分详细的基因转录图谱，获得了有关人类基因组编码序列及表达时空的资料，在人类肿瘤致病基因的克隆、鉴定、功能分析以及全面了解肿瘤发展过程的分子基础发挥了重要作用。大量ＥＳＴ的获得为定位候选克隆法提供了候选基因的标志，为克隆到的基因片段提供了相关资料，并且成为把模式生物基因组的研究成果运用到人类肿瘤研究的桥梁；通过构建肿瘤基因表达差异图谱。

三氯乙烯染毒SD大鼠肝脏的基因表达图谱

目的分析三氯乙烯(TCE)染毒多次后SD大鼠肝脏的基因表达图谱,为研究机体多次接触TCE其肝脏所产生的分子毒理学反应特性提供线索。方法SD大鼠背部皮内注射体积分数为15%的TCE,每7d1次。分别于第5和第7次染毒后24h收集大鼠的肝脏组织,提取总RNA,用Affymetrix的大鼠U34毒理基因芯片分析其基因表达谱。结果大鼠染毒TCE5次及7次24h肝脏中的Gadd45a、Myc和Mel基因及与固醇类、脂类代谢合成相关的基因或电子传递相关的P450家族基因显著性上调表达,而部分P450家族和热胁迫基因则下调表达。结论本文首次报道了SD大鼠多次接触TCE后肝脏组织的基因表达图谱。

新的ALS基因表达图谱为疾病进展提供了前所未有的细节

据Maniatis S 2019年4月5日[Science,2019,364(6435):89-93.]报道,美国纽约基因组中心、布罗德研究所、哥伦比亚大学、斯坦福大学、纽约大学、弗莱提荣研究所(Flatiron Institute)和瑞典皇家理工学院的研究人员利用新技术绘制出脊髓样本的基因表达图谱,这就为肌肉侧索硬化症(ALS,也称渐冻人症)患者的疾病发生和进展机制提供了新的见解。他们将空间转录组学(spatial transcriptomics)和一种新的计算方法结合在一起,获得脊髓中将近1.2万个基因在时间和空间上的基因表达测量值。结果就是产生一种新的多维基因表达图谱。这种基因表达图谱提供了史无前例的细节和规模,并且提供了一个以前无法获得的关于ALS疾病进展的观点。

MAPK信号通路基因在小鼠肝再生中的表达谱变化

为了分析丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-Activated Protein Kinases,MAPK)信号通路基因在肝再生中的表达图谱,以及探讨MAPK信号通路在肝再生中的作用,文章利用四氯化碳(Carbon Tetrachloride,CCl4)诱导的小鼠肝损伤再生模型对MAPK信号通路基因的表达进行检测。首先,采用CCl4腹腔注射的方法建立小鼠肝损伤再生模型,通过肝脏切片HE染色和测定血清中谷丙转氨酶活性确认模型的质量,然后,在注射CCl4后的第0、0.5、1.5、4.5、7d分别采集小鼠肝脏样本,应用Affymetrix公司的小鼠基因表达芯片,检测MAPK信号通路中93个基因的差异表达图谱,并用荧光实时定量PCR法验证芯片检测的结果。结果表明,在芯片检测到的93个MAPK信号通路基因中,有31个在肝再生中有不同程度差异表达,且经荧光实时定量RT-PCR检测的结果与基因芯片的结果相符合。基因表达谱芯片技术可以筛选出肝再生中差异表达的基因,在小鼠肝再生中的第0.5和1.5d,MAPK信号通路中表达水平上调的基因增多,而在第4.5和7d,则表达水平下调的基因明显增多。这一结果表明MAPK信号通路对肝再生不同阶段的双重调控作用。

基因表达系列分析法(SAGE)的改进及其在植物功能基因组研究中的应用

基因表达系列分析方法(SAGE)是一种新的基因表达分析方法,与基因芯片技术一样具有高通量的特点,可测定特定组织的基因表达水平,在全基因组水平上同时定量检测数万个基因表达模式;可在未知目的基因的前提下,分析来自一个细胞的全部转录本信息;对已知或未知基因表达进行定性和定量分析。目前,虽然在疾病、发育、细胞凋亡、药物筛选等多个领域已有利用SAGE方法进行的研究,但该方法在植物功能基因组研究中的应用相对较少。本文主要综述了该方法在RNA用量、PCR循环次数、SAGE效能和可靠性、标签长度和未知标签分析等方面的改进及其在植物中构建SAGE文库、筛选新基因、基因表达图谱分析等方面的应用,从而为其在植物功能基因组研究中的进一步应用提供理论参考。

毒理基因组学研究进展

毒理基因组学是利用最新的基因组学技术来进行毒理学研究的新兴学科。它能够快速全面地检测出化合物和生物体相互作用后的全基因组表达的变化,再通过生物信息学的方法对化合物的毒性进行定性分析。它可以为传统毒理学检测筛选更多的生物学标志物,解释有毒物质的致毒机理,降低风险评价的不确定性。但是,毒理基因组学还存在许多问题:如实验设计不统一,分析理论不完善,检测费用太昂贵等。其中最主要的理论问题在于,虽然人们早已认识到毒理基因组学最大的优势是可对毒性进行较全面的分类和预测,但是已有的研究仍然集中在生物标志物的筛选和致毒机理的解释上,而没有充分利用全基因组变化的信息,因为理论上除了实验误差引入的基因表达变化以外的变化都是化合物和生物体相互作用的结果。要解决这些问题,新发现的microRNA毒理基因组和动态基因表达图谱的研究可能是一个潜在方向。总体来说,目前毒理基因组学只能作为风险评价的参考,但是它最终将为风险评价提供有力的理论依据和准确预测,提高风险评价的可靠性。

我国科学家首次详尽揭示肝癌免疫图谱

近日，我国科学家对取自多个肝癌患者的5000余个T细胞逐个进行了基因测序，从而勾勒出每个细胞的基因表达图谱，这是世界上首次对癌症患者体内的T细胞在单细胞层面上进行如此大规模的详尽分析，为未来发现肝痛及其他癌症的免疫疗法奠定了基础。

构建7q32区域鼻咽癌和正常鼻咽上皮细胞部分基因的表达图谱

目的构建７ｑ３２区域鼻咽癌细胞和组织及原代培养人正常鼻咽上皮细胞的部分基因表达图谱。方法通过差异ＲＴ－ＰＣＲ和Ｎｏｒｔｈｅｒｎ杂交的方法检测定位于７ｑ３２区域的２０个ＥＳＴ在鼻咽癌细胞和鼻咽癌组织及原代培养人正常鼻咽上皮细胞ｍＲＮＡ的表达水平。结果８个ＥＳＴ在鼻咽癌细胞ＨＮＥ１和原代培养人正常鼻咽上皮细胞中表达量较一致，７个ＥＳＴ在两种细胞中均无表达，３个ＥＳＴ（Ｗ７２６８８、Ｈ１９８３０、ＡＡ１３０６３０）在鼻咽癌细胞株中表达上调，而２个ＥＳＴ（ＡＡ０７０４３７、Ｈ９０８８２）在原代培养人鼻咽上皮细胞中表达上调。在１３例鼻咽癌活检组织中３０．７％（４／１３）的ＡＡ０７０４３７表达下调，７７％（１０／１３）的Ｗ７２６８８和７７％（１０／１３）的Ｈ１９８３０表达上升。结论构建了７ｑ３２区域鼻咽癌细胞和组织及原代培养人正常鼻咽上皮细胞部分基因表达图谱，并初步认为Ａ０７０４３７的表达下调和Ｗ７２６８８、Ｈ１９８３０的过表达与鼻咽癌的发生有关。

基因表达谱芯片在B细胞淋巴瘤分子分型、预后和治疗中的研究进展及应用前景

早期的淋巴瘤分类倚重于形态学或临床表现。近年来新技术的出现，特别是高通量的DNA技术，DNA芯片和基因表达谱在淋巴瘤中的研究取得了一系列成果，发现了不同淋巴瘤特征性的基因表达图谱，以及不同亚型淋巴瘤有不同的致癌途径及其与预后相关的表达谱，并初次尝试了淋巴瘤分子分型和分子病理诊断，为预后相关因子的建立及进一步指导临床治疗方案和个体化靶向治疗提供了科学依据。我们对基因表达谱在多种B细胞淋巴瘤（BCL），包括弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）、原发性纵隔大B细胞淋巴瘤（PMBL）、Burkitt淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤（FL）、

DNA芯片技术及其应用

DNA芯片是 2 0世纪 90年代发展起来的一种高通量的生物信息分析技术 .本文介绍了DNA芯片技术及其应用 。

腈菌唑不同对映体对丽斑麻蜥性腺系统的影响

腈菌唑(myclobutanil,MT)是一种应用广泛的手性杀菌剂,其手性对映体为(+)-腈菌唑(MT1)和(-)-腈菌唑(MT2)。腈菌唑手性单体具有不同的生物活性,但很少有其对爬行动物的对应选择毒性研究。为了评估腈菌唑手性单体对丽斑麻蜴性腺系统的毒性影响,将MT1(50 mg·kg-1)和MT2(50 mg·kg-1)以经口灌胃方式分别暴露给蜥蜴28 d。暴露期间,记录观察蜥蜴体重、血液中性激素(睾酮T和雌二醇E2)浓度以及性腺相关基因(3β-HSD、17β-HSD、CYP11A、CYP17、CYP19A、ER-α和AR)的表达图谱的变化。在MT1暴露组中,蜥蜴体重在28 d出现明显下降。而在MT2暴露组中,蜥蜴体重没有明显变化。雄性蜥蜴在经过1 d的暴露后,E2浓度在MT1暴露组中明显下降,而在MT2暴露组中明显上升。这些结果表明了腈菌唑手性单体的对映选择性毒性。在MT2暴露14 d后,雌性蜥蜴中CYP19A基因的表达上调弥补了体内E2浓度的降低。在MT1暴露的14 d,蜥蜴卵巢中观察到的CYP11A和CYP17基因表达下调以及CYP19A基因表达不变的这一现象解释了蜥蜴血液中E2和T的浓度减少。这些结果表明:MT1和MT2暴露对蜥蜴体内性激素造成不同的影响,而这些影响会相应改变性腺相关基因的表达。综上所述,MT1和MT2对性腺系统具有潜在的内分泌干扰效应,可能对蜥蜴造成不同程度的生殖损伤。

转录因子SOX4调控人的子宫内膜基质细胞蜕膜分化

人的子宫内膜基质细胞蜕膜分化是正常妊娠建立和维持的关键,其发生异常往往与反复植入失败、复发流产和子痫前期等妊娠期严重疾病相关。目前已经认识到孕激素是调控蜕膜分化的重要信号,但对其细胞内的分子调控网络认识还不够深入。本研究首先分析了子宫内膜蜕膜基质细胞中基因表达图谱,发现SOX家族成员SOX4特异在蜕膜细胞中高表达,小鼠子宫的测序数据也提示SOX4是基质细胞特异高表达的SOX家族转录因子。利用子宫内膜基质细胞诱导蜕膜分化的模型,结合敲除/降和过表达等策略,发现SOX4对基质细胞的蜕膜分化是必须的。

空间转录组技术的研究进展及其在皮肤科的应用

随着对生物体研究的不断深入,科学家们逐渐意识到空间信息在细胞相互作用、组织发育、疾病发生发展中的重要性。传统的测序技术只能提供转录本的表达信号,丢失了细胞在不同组织中的空间位置信息。因此,空间转录组技术应运而生,可以在空间水平上对组织进行高通量、高分辨率的转录分析。本文主要对常见的空间转录组技术、空间转录组学的发展,及其在皮肤科学中的应用进行综述。

固定标本的表达分析

Illumina公司的DASL(cDNA-mediated Annealing，Selection，extension and Ligation)分析法的微阵列可以从固定的标本获取基因表达图谱，例如从福尔马林固定的标本、石蜡包埋的标本及其他已经部分RNA降解的的标本。DASL分析法可以让研究人员在每个标本的平行样本中通过分析RNA来测定超过5，000个基因。

乳腺癌的分子分型

乳腺癌是多基因参与、多步骤发生的恶性肿瘤，基因表达谱的不同使得乳腺癌具有不同的生物学特征，而乳腺癌的异质性导致了病理分期相同的患者对临床治疗的反应及预后会有很大差别。确定一种能够准确反映乳腺癌治疗疗效及预后的分型，对于进行个体化治疗和改善乳腺癌患者的预后具有重要意义。基因芯片技术的开发利用，

多囊卵巢综合征的circRNA-miRNA-mRNA调控网络生物信息学分析及其验证

目的通过构建多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)患者卵丘颗粒细胞的环状RNA(circular RNA,circRNA)-微小RNA(microRNA,miRNA)-信使RNA(messenger RNA,mRNA)调控网络,并进行临床标本验证,以探寻PCOS发病机制并提供诊疗靶点。方法使用R软件分析来自基因表达图谱(gene expression omnibus,GEO)数据库的数据,得到差异表达的circRNA、miRNA、mRNA;使用CircInteractome、Starbase数据库,预测构建circRNA-miRNA-mRNA调控网络。回顾性研究收集2018年1月至2018年12月期间于郑州大学第二附属医院生殖医学部就诊的PCOS患者(记为PCOS组,n=40)和因男方或者输卵管因素治疗的患者(记为对照组,n=20)的卵丘颗粒细胞,提取RNA后进行实时荧光定量PCR(real time quantitative PCR,RT-qPCR)验证。结果筛选出278个差异表达mRNA、23个差异miRNA和2402个差异circRNA(P<0.05和|log_(2)FC|>0.8);构建256条circRNA-miRNA-mRNA调控网络,包含13个mRNA、2个miRNA和40个circRNA;临床验证后提示,妊娠相关血浆蛋白A(pregnancy-associated plasma protein A,PAPPA)、hsa-miR-127-3p、hsairc086809/hsairc063556及其调控网络与PCOS相关(P=0.004、P=0.002、P=0.014、P=0.003)。结论卵丘颗粒细胞中PAPPA、hsa-miR-127-3p、hsairc086809/hsairc063556的表达水平及其调控网络与PCOS发生相关。