大鼠后三里针刺前后细胞外基质的差异性基因表达

目的:探讨穴位区针刺前后细胞外基质的差异性基因表达及其在针刺信号转导中的作用机制。方法:SD大鼠10只,分针刺组和针刺对照组2组,手法针刺大鼠“后三里”30 min,立即取材;针刺对照组也取左侧后三里相应区域的组织。所取组织经RNA提取及纯化后,采用Agilent大鼠cDNA芯片比较2组大鼠细胞外基质的差异性基因表达,对差异性表达的基因进一步采用实时定量PCR法验证。结果:大鼠后三里区针刺前后细胞外基质具有差异性表达的基因有4条,针刺前后的整合素无差异性基因表达。结论:针刺前后穴位区细胞外基质存在部分差异性表达基因,细胞外基质在针刺始动中的具体作用途径及机制还有待进一步研究。

水稻与白叶枯病菌互作的基因表达谱分析与差异性表达基因的识别

【目的】从基因组水平上阐明水稻在与白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)感病互作条件下基因表达反应的特征。【方法】用cDNA-AFLP方法对Xoo接种处理不同时间的水稻细胞进行基因表达谱分析。【结果】在测定的大约4 000个水稻cDNA片段中,363个(9.1%)是差异性表达的,其中295个受Xoo诱导上调表达,68个被抑制下调表达。根据在不同互作时间点的表达特征,它们可分为7种表达类型。对31个差异片段的序列同源性进行分析,发现它们在己公布的水稻全基因组中完全相同的序列,但只有10个基因具有已知或推断的生物学功能,其余21个基因功能未知。用荧光实时定量PCR分析法证实了cDNA-AFLP基因表达结果。【结论】构建了水稻-Xoo感病组合在细胞水平上互作的基因表达谱,从基因组水平上识别了一批受Xoo诱导或抑制表达、与水稻感病反应相关的基因,这些新基因的发现为开展水稻感病功能基因组学的研究提供了材料。

基因差异性表达与衰老

微细胞融合实验表明：人的第１、４、６、７号染色体以及Ｘ染色体上存在衰老基因；基因差异性表达研究方法显示：衰老细胞具有特异性表达或高表达的基因。提示细胞衰老是个主动过程，可能与包括衰老基因在内的一系列基因激活有关。

编码日本血吸虫抱雌沟蛋白及肌动蛋白的基因性别间的表达差异性

研究了所克隆的日本血吸虫两个基因的性别间的表达差异性。分别将所克隆到的编码日本血吸虫抱雌沟蛋白的cDNA (SjGCP1)和肌动蛋白的cDNA (SjAct)制成DNA探针 ,利用Southernblotting ,Northernblotting和斑点印迹法对其相应基因性别间的表达差异性进行了研究。结果显示 ,日本血吸虫抱雌沟蛋白的基因在雄虫中转录而雌虫中不转录 ,血吸虫肌动蛋白基因在雄虫中转录量高于雌虫 ,表现出转录量的差异。证明这两个基因转录具有性别间的表达差异性。

盐胁迫诱导的大麦基因差异性表达

大麦幼苗经 0 .2 0mol·L- 1 的NaCl溶液胁迫后 ,从幼根中提取细胞总RNA ,选择OligodT1 2 CA为锚定引物 ,反转录合成cDNA第一链 ,并以此为模板 ,用随机引物进行PCR扩增 ,琼脂糖电泳分离扩增产物 ,得到 5个在胁迫组中特异性表达而未经盐胁迫组中不表达的片段。

应用抑制性消减杂交技术克隆人肺鳞癌差异性表达基因

目的 克隆人肺鳞癌肿瘤差异性表达基因。方法 应用抑制性消减杂交技术 (suppressionsub tractivehybridization,SSH)构建人肺鳞癌cDNA消减杂交文库 ,筛选后挑选阳性克隆进行测序 ,并在GenBank数据库中进行同源性比较 ,最后经RT PCR验证。结果 成功克隆 1 0个差异基因片段 ,其中 2个为新基因 (Gen Bank登录号分别为 :C2 0 :AF3630 68;C34 :AY0 32 661 )。

基于组蛋白修饰数据预测基因差异性表达的深度融合模型

针对使用大规模组蛋白修饰(HM)数据预测基因差异性表达(DGE)时未合理利用细胞型特异性(CS)和细胞型间异同两类信息,且输入规模大、计算量高等问题,提出一种深度学习方法dcsDiff。首先,使用多个自编码器(AE)和双向长短时记忆(Bi‑LSTM)网络降维,并建模HM信号得到嵌入表示;然后,利用多个卷积神经网络(CNN)分别挖掘每类CS的HM组合效应以及两细胞型间每种HM的异同信息和所有HM的联合影响;最后,融合两类信息预测两细胞型间的DGE。在对REMC数据库中10对细胞型的实验中,与DeepDiff相比,dcsDiff的预测DGE的皮尔逊相关系数(PCC)最高提升了7.2%、平均提升了3.9%,准确检测出差异表达基因的数量最多增加了36、平均增加了17.6,运行时间节省了78.7%;进一步的成分分析实验证明了合理整合上述两类信息的有效性;并通过实验确定了算法的参数。实验结果表明dcsDiff能有效提高DGE预测的效率。

寻找差异表达基因方法的进展

多种因素导致的基因差异性表达与疾病的发生发展有关，差异性表达基因的分离有助于研究疾病的发病机理。目前，分离差异性表达基因的方法主要有消减杂交和差异显示两大类，其中每一种又有多种衍生方法，本文就这些方法的原理及主要优缺点进行比较综述。

白羊草转录组和差异性表达分析

为了获得白羊草(Bothriochloa ischaemum)转录组数据库和差异表达基因,通过Illumina HiSeq4000高通量测序技术对白羊草对照组和干旱胁迫组进行转录组测序。经组装分析共获得118580条Unigenes;将所得到的Unigenes与基因库数据进行比较,对Unigenes进行功能注释,共50070条Unigenes获得功能注释。白羊草转录组中的Unigenes根据GO功能大致可分为细胞组分、分子功能和生物学过程三大类共54个分支。通过将所有Unigenes与KOG数据库比对,共有1586条Unigenes可归为25类。以KEGG数据库作为参考,依据代谢途径可将Unigene定位到116个代谢途径分支。通过差异性分析发现,差异性表达基因共3987条,其中上调基因占39.45%,下调基因占60.55%。本研究为白羊草分子生物学研究提供了宝贵的基因组数据库资源。

尼罗罗非鱼雌雄鱼肌肉组织差异表达基因的筛选

应用引物退火控制技术(ACP)筛选尼罗罗非鱼雌雄鱼肌肉组织差异表达基因,寻找与雌雄鱼肌肉生长发育相关的候选基因。本实验从同等条件下养殖的尼罗罗非鱼群体中随机选取雌、雄鱼各5尾组成RNA池,采用引物退火控制技术,分析了两组个体肌肉组织差异表达基因。利用20对随机引物差异显示扩增,共获得8条ESTs,其中5个已知的ESTs分别为转录变体3(LOC100691543)、60S核糖体蛋白(RL3)、小白蛋白β样蛋白、肌型肌酸激酶M2-CK和转录因子Sox4,其余3个为未知的ESTs。实时定量PCR分析各差异表达基因在尼罗罗非鱼雌雄肌肉组织中的表达发现,8个差异表达基因中转录变体3与ACP6-Y在尼罗罗非鱼雄鱼肌肉组织中的表达均极显著高于雌鱼(P<0.01),ACP3-X、60S核糖体蛋白(RL3)、小白蛋白β样蛋白、ACP15-X、肌型肌酸激酶M2-CK与转录因子Sox4在尼罗罗非鱼雌鱼肌肉组织中的表达均极显著高于雄鱼(P<0.01)。结果表明,应用引物退火控制技术筛选获得了8个可能参与了雌雄鱼肌肉生长发育调控的ESTs,为进一步筛选雌雄鱼肌肉生长发育相关候选基因奠定了基础。

基于生物信息学分析膝关节和指间关节软骨细胞的基因组学差异:机械应力对膝骨关节炎病情发展的影响

目的通过分析膝关节和指间关节软骨细胞的基因组表达差异,探讨机械应力影响膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)发生发展的分子机制。方法①从公共数据库(GSE68038)下载并整合膝关节和指关节软骨细胞基因表达矩阵,进一步筛选差异表达基因(differential expressed genes,DEGs),进行富集分析和蛋白互作分析。②再提取KOA相关微阵列基因数据(GSE117999),与上述软骨细胞基因表达矩阵进行遗传交集分析,筛选枢纽基因,并进行富集分析与蛋白互作分析。③对遗传交集中枢纽基因进行miRNA调控网络和相关通路分析,初步为KOA提供可能的治疗靶点。结果在膝关节和指关节软骨细胞基因表达矩阵中共鉴定出213个DEGs,主要参与细胞增殖的正/负调控、细胞分裂的正调控、细胞凋亡的正调控以及胚胎肢体形态发育;两个微阵列矩阵共有122个交叉基因,这些基因主要参与DNA复制、细胞分裂、钙离子结合以及细胞凋亡过程的正调控等生物学进程。结论机械应力对软骨细胞有多种影响,在生理上有助于维持软骨细胞稳态和促进软骨发育,病理上通过促进软骨细胞分化和肥大,加速细胞凋亡,加速软骨破坏和KOA发展。

肝癌细胞中丛生蛋白的差异性表达检测和启动子表达质粒的构建

目的检测肝癌细胞HepG2中丛生蛋白(CLU)的表达情况并构建肝癌差异性表达基因CLU启动子表达质粒,为后续进行CLU基因差异性表达及机制研究奠定基础。方法采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测CLU mRNA在肝细胞癌(HCC)HepG2细胞和正常肝细胞L02中的表达水平。应用生物信息学分析和序列测序获得CLU基因启动子序列,并将其插入到pGL3-Basic质粒中。通过酶切、琼脂糖凝胶电泳及测序对构建完成的pGL3-CLUP质粒进行验证。结果RT-qPCR结果表明HepG2细胞CLU mRNA的表达量约是L02细胞的9.38倍,差异有统计学意义(P<0.05)。pGL3-CLUP质粒经单酶切后为一条电泳条带,长度为5000~6000 bp;双酶切后的质粒为两条电泳条带,一条为5000 bp左右,另一条为1000~1500 bp,大小与质粒和启动子大小一致。测序结果也表明CLU启动子已插入到pGL3-Basic质粒启动子区。结论CLU在HCC细胞中高表达。pGL3-CLUP启动子表达质粒构建成功。

不同侵袭性膀胱癌患者预后与基因差异表达研究

目的:探讨不同侵袭性膀胱癌患者预后与基因差异表达研究,预测不同侵袭性膀胱癌发生和发展的机制。方法:从NCBI的基因表达汇编(GEO)数据库收集膀胱肿瘤相关的公共数据集,对表达谱资料及临床信息进行分析;利用差异表达基因分析和互作基因检索工具,分析不同侵袭性膀胱癌患者预后与基因差异表达。结果:肌层浸润性膀胱癌生存预后较非肌层浸润性膀胱癌差,上调的核心基因包括ATF3基因、CTGF基因、MT2A基因以及SLC2A3基因,下调的核心基因包括HSD17B2基因和FABP4基因。结论:膀胱癌侵袭性的影响可能与ATF3基因、CTGF基因、MT2A基因以及SLC2A3基因的上调和HSD17B2基因和FABP4基因下调有关,且可能作为潜在的判断膀胱癌患者预后的标志物和治疗肿瘤的靶标。

油橄榄PLATZ基因家族的鉴定及表达模式

PLATZ是植物中发现的一类锌指类转录因子,对于调控植物的基因表达具有重要作用。为明确油橄榄中PLATZ基因家族成员的特征,本研究对油橄榄PLATZ基因家族进行了鉴定与分析。结果表明:在油橄榄中共鉴定到29个PLATZ基因家族成员(OePLATZs);不同OePLATZs基因之间结构较为保守;染色体定位表明基因在染色体中分布比较分散,亚细胞定位结果显示其中28个OePLATZs蛋白质定位在细胞核中,而OePLATZ3蛋白质定位在线粒体中;结构预测发现二级结构中具有较大比例的无规则卷曲,三级结构中29个OePLATZs蛋白质在基序Ⅰ处多有α-螺旋的存在,在基序Ⅱ处多为是无规则卷曲;根据基因差异表达结果可将OePLATZs基因在不同组织中的表达模式分为8类,并根据干旱胁迫条件下树枝组织的转录组数据,鉴定了发生上调和下调的OePLATZs基因;系统发育分析发现油橄榄和拟南芥的PLATZ基因家族成员之间有较近的亲缘关系。本研究初步鉴定并分析了油橄榄的PLATZ基因家族成员的特征与功能,为进一步对油橄榄PLATZ家族转录因子的生物学研究提供了一定基础。

新生大鼠缺氧缺血性脑损伤后差异性表达基因的生物信息学分析

目的分析新生大鼠缺氧缺血性脑损伤(hypoxic-ischemic brain damage,HIBD)后7周大脑皮层与对照组脑皮层的基因表达差异,探讨其生物学意义。方法从基因表达数据库(Gene Expression Omnibus database,GEO)中获取新生Wista大鼠缺氧缺血性脑损伤后7周大脑皮层基因表达芯片数据集GSE37777。该数据集共8个样本,4个样本为HIBD组,4个样本为对照组。采用R软件包对数据做预处理和差异性表达基因(differentiallyexpressed genes,DEGs)的筛选,应用Cytoscape插件ClueGO+Cluepedia构建DEGs功能分组通路网络。通过相互作用基因库检索工具(Search Tool for the Retrieval of Interacting Genes,STRING)数据库和Cytoscape软件进行DEGs的蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络分析。结果 HIBD组共发现973DEGs,其中599个基因表达上调,374个基因表达下调。DEGs功能分组通路网络分析显示Hedgehog信号通路是最显著的差异性表达基因通路。HIBD组中Hedgehog通路相关基因Shh及Dhh表达上调,Wnt通路相关基因Wnt1、Wnt2B及Wnt5表达上调。PPI网络分析显示Ccnd1、Shh、Ret及Gli3是主要的中心蛋白,Shh和Ret表达上调,Ccnd1和Gli3表达下调。结论生物信息学分析显示,新生大鼠HIBD后7周脑皮层可能存在Hedgehog和Wnt信号通路的激活,与细胞修复相关的蛋白Shh及Ret的表达上调。新生大鼠HIBD 7周后脑皮层可能存在持续修复过程。

应用抑制性消减杂交技术筛选丙型肝炎病毒非结构蛋白2反式调节基因

目的:构建丙型肝炎病毒(HCV)非结构蛋白2(NS2)反式调节基因cDNA消减文库,研究HCVNS2蛋白的反式调节基因。方法:应用抑制性消减杂交(SSH)技术筛选转染pcDNA3.1(-)NS2和空载体pcDNA3.1(-)的HepG2细胞差异性表达基因,并进行生物信息学分析。结果:获得12个差异表达的已知蛋白基因和3个未知功能基因序列,包括:磷脂酰肌醇蛋白聚糖3(glypican3,GPC3)、酸性核糖体磷蛋白PO、核糖体蛋白L13a、整合素β1、天冬酰胺合成酶、信号肽酶、α2HS糖蛋白、小核糖体蛋白多肽G、蛋白酶样亚单位、黄体酮受体、SDR家族脱氢酶8、Ras家族RAB4A、具有BTB/POZ结构的新蛋白、具有coiled coil helix结构的新蛋白、未知功能基因。结论:成功构建HCVNS2反式调节的相关基因cDNA消减文库,为今后进一步分析、研究病毒蛋白的致病机制提供了线索。

利用抑制性消减杂交技术筛选大鼠哮喘相关基因

目的:利用哮喘大鼠模型筛选与哮喘发病相关的差异性表达基因。方法:采用抑制性消减杂交技术,以哮喘大鼠肺组织总RNA为检验子,对照大鼠肺组织总RNA为驱赶子,将消减杂交获得的DNA片断与pGEM-T Easy Vector连接,构建cDNA文库后,转化大肠杆菌DH5α,筛选阳性克隆。将获得的阳性克隆插入片段进行测序分析,测序结果与GenBank数据库中cDNA和EST序列进行相似性比对,获得差异性表达基因的信息。结果:扩增消减cDNA文库获得300余个白色克隆,随即挑选36个测序,除去重复序列,结果中含有已知的基因4个,ESTs 2个及与任何序列无同源性的新基因片段3个。结论:成功构建了哮喘大鼠肺脏差异性表达基因的正向消减cDNA文库,筛选出数个与哮喘相关的差异表达基因。

天然冬虫夏草有性生殖过程中交配基因的差异表达和生殖模式的探讨

天然冬虫夏草为冬虫夏草菌侵染蝙蝠蛾幼虫后形成的虫菌复合体,从中检出17种基因型冬虫夏草菌和多种真菌。该文综述天然冬虫夏草、中国被毛孢(GC偏倚基因型#1冬虫夏草菌)的交配基因及其转录,探讨其交配模式。冬虫夏草宏基因组和宏转录组中含有特异交配型MAT1-1和MAT1-2的交配基因和转录子,因其菌物来源不详,无法准确推测其交配模式。该文揭示237株中国被毛孢菌株的交配基因差异性存在,构成基因水平的有性生殖调控。中国被毛孢转录水平的有性生殖调控包括:交配基因差异性转录沉寂;交配基因MAT1-2-1转录子含未剪切的内含子Ⅰ,内含终止密码。中国被毛孢L0106和1229号菌株交配基因互补性差异转录,不支持(假)同宗配合的自交;但可产生互补的交配蛋白,完成异宗配合。冬虫夏草子座、子囊果和子囊孢子中检出多种AT偏倚基因型菌,具有基因组独立性,能否成为中国被毛孢的交配伴侣、完成有性生殖有待证实。蝙蝠蛾拟青霉FENG号菌株的交配基因差异性转录,与中国被毛孢L0106号菌株形成互补,能否突破生殖隔离完成杂交有待证实。基因型#13~14冬虫夏草菌呈现2种亲代真菌的大片段DNA交叉互换和遗传物质重组,可能代表杂交或准性生殖的子代变异菌。冬虫夏草菌交配基因的差异性存在和表达,为人工培殖冬虫夏草、解决日益匮乏的天然资源提供了生殖生理学的关键科学信息。