心房颤动合并脑栓塞患者离子通道蛋白质电泳基因mRNA组学改变及其意义

目的探究心房颤动合并脑栓塞患者离子通道蛋白质电泳基因mRNA组学改变及其意义。方法将2023年1月—2023年12月徐州医科大学附属邳州医院收治的40例心房颤动合并脑栓塞患者纳入研究组,选择同期20名健康体检者纳入对照组。分别收集患者干预前、后外周静脉血(常规化验后剩余血),对血液标本进行基因组miRNA表达谱微阵列分析,过程中使用mRNA芯片处理,利用实时定量PCR针对血液主要离子通道基因mRNA进行有效验证。结果利用靶基因筛选,干预前改变超过1.5倍、干预后改变超过10倍调控离子通道蛋白的miRNAs主要有20种,其中包括miR1266、miR-377-5p、miR-1284、miR-4796-5p、miR-296-3。干预前增加超过1.5倍、干预后下调超过10倍、干预后上调30倍指标包括miR-146b-5p、miR-151a-3p、miR-98-5p、miR-199a-3p、miR-224-5p、miR-199b-3p、miR-152;SCN5A、CACNAlC、KCNA5、KCNH2、KCNEl、KCNN3调控miRNAs表达,分别对Na^(+)、Ca^(2+)、K^(+)、复极期Ikr电流、复极期Iks电流、Ca^(2+)、激活K^(+)存在影响,且靶基因预测其调控基因较多;利用实时荧光定量PCR,对调控离子通道蛋白表达情况进行验证,发现干预3个月后和干预前的差异和芯片结果具有一致性。结论心房颤动合并脑栓塞调控离子通道蛋白数量较多,其中SCN5A、CACNAlC、KCNA5、KCNH2、KCNEl、KCNN3蛋白基因对Na^(+)、Ca^(2+)、K^(+)存在影响,为今后疾病治疗研究奠定基础。

整合mRNA转录本与基因组信息的基因组选择方法研究

基因组预测已成为畜禽、作物遗传评估和人类疾病风险预测的主要技术,但经典的基因组预测方法在性状遗传调控机制等生物学先验信息的整合方面有一定的不足。本研究提出一种将mRNA转录本信息整合应用于复杂性状表型预测的方法。基于国际上广泛应用于数量遗传学研究的果蝇群体,对本研究提出的新方法进行准确性评估。结果显示,整合mRNA转录本,可有效提高部分性状基因组预测准确性,但对部分性状的表型预测准确性没有改善。与GBLUP相比,雄性果蝇D-香芹酮嗅觉反应(dCarvone)准确性由0.256提高到0.274,提高幅度7%。雄性果蝇咖啡因耐受反应(cafe)准确性由0.355提高到0.401,提高幅度13%。雄性果蝇百草枯耐受反应(survival_paraquat)准确性由0.101提高到0.138,提高幅度36%。雌性果蝇1-已醇嗅觉反应(1hexanol)准确性由0.147提高到0.210,提高幅度43%。综上所述,对于部分性状,通过整合mRNA转录本可有效提高基因组预测准确性(提高幅度为7%~43%)。对于部分性状,整合mRNA转录本并考虑互作效应可进一步提高预测准确性。

渗透胁迫诱导转Cu／ZnSOD和APX基因甘薯根系差异蛋白质组学研究

【目的】利用蛋白质组学手段,研究短期渗透胁迫条件下,转Cu/Zn SOD和APX基因甘薯(T)及非转基因甘薯(NT)根系蛋白质的表达差异。【方法】以水培转Cu/Zn SOD和APX基因甘薯(T)及非转基因甘薯(NT)根系为材料,用100g/L PEG6000渗透胁迫处理24h,以未胁迫的NT为对照,提取根总蛋白,进行双向电泳分离,考染法凝胶染色,扫描凝胶图像用于软件检测。【结果】在T、NT和对照中分别检测到836,812,881个蛋白点;t测验发现,与对照相比,T和NT有34个蛋白点丰度发生1.5倍以上显著变化(P<0.05,Fold>1.5,Quality>80)。经基质辅助激光解析飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)分析,34个差异表达蛋白点中23个得到了有效鉴定。在鉴定的23个蛋白中,有10个蛋白在T和NT中共同上调或下调表达,包括ATP合酶F1β亚基、烯醇酶、26S蛋白酶体调节亚基6、ACC合成酶2等;另外13个蛋白在T和NT中表达各异,包括核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶结合蛋白β亚基和蔗糖合成酶等。【结论】10个在T和NT中共同上调或下调表达的蛋白,是甘薯应答渗透胁迫的普遍应答蛋白,反映了T和NT根系对短期渗透胁迫共同的响应机制;另外13个在T和NT中表达各异的蛋白,表明转基因使甘薯根系蛋白质在短期渗透胁迫下表现出特异的响应机制。

生态毒理基因组学和生态毒理蛋白质组学研究进展

将基因组学和蛋白质组学知识整合到生态毒理学中形成了生态毒理基因组学和生态毒理蛋白质组学。通过生态毒理基因组学和生态毒理蛋白质组学的研究能够在基因组和蛋白质组水平更深入理解毒物的作用机制,寻找更敏感、有效的生物标记物,形成潜在的强有力的生态风险评价工具。介绍了生态毒理基因组学和生态毒理蛋白质组学的研究进展,以及DNA芯片技术和2D-凝胶电泳技术在持久性有毒污染物的生态毒理学研究中的应用。

毛细管电泳检测nm23-H_1基因在乳腺癌组织中的表达

目的:检测nm23-H1基因在乳腺癌中的表达与突变,寻找它们与淋巴结转移的关系。方法:用半定量逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测nm23-H1mRNA表达,毛细管聚丙烯酰胺凝胶电泳(CPAGE)行单链构象多态性分析(SSCP)检测DNA突变。结果:应用CPAGE可在30min内分离出nm23-H1基因RT-PCR产物的单链及双链峰。nm23-H1表达、突变在腋淋巴结有、无转移组均有差异;mRNA在有远处转移组呈现低表达;DNA突变率在肿瘤≤5cm和>5cm组间有差异。结论:nm23-H1表达和突变可以做为评估乳腺癌转移危险的指标;CPAGE技术用于肿瘤组织的PCR-SSCP分析具有快速灵敏、准确、重复性好的特点。

蛋白质组学方法评估转基因抗虫玉米非预期效应

【目的】转基因育种是将对人类有益的外源基因通过生物技术整合进受体植物的基因组中,使其获得通过自然进化无法获得优异性状,这是转入外源基因的"预期效应"。然而,外源基因插入受体植物还可能产生无法控制和预期的细胞、代谢或表型等方面的改变,即"非预期效应"。非预期效应是转基因植物安全评价的核心内容之一,也是近年来研究的热点和难点。本研究以抗虫转基因玉米为材料,利用差异蛋白质组学技术比较研究转基因玉米与其非转基因玉米之间的非预期效应,为蛋白质组学技术解析转基因植物非预期效应提供理论参考。【方法】选取4份已经进入中国农业部安全评价阶段转苏云芽孢杆菌(Bacillus thuringeinsis,Bt)内毒素基因的抗虫玉米材料,即SK12-5zd、IE034z、Bt799z、Bt799zd,以及它们的对照玉米材料郑单958和郑58,分别种植于可控人工温室中。待玉米幼苗生长至5叶1心期时,每份材料取长势一致的6个单株最上部完全展开叶片,混合作为一个样本进行取样,并提取叶片蛋白质。双向电泳技术分别分离4种转基因玉米和它们各自对应的非转基因材料高丰度蛋白质组,利用Image Scanner扫描仪扫描脱色后的蛋白质凝胶,PD Quest 8.0软件(Biorad,USA)分析蛋白质凝胶图谱,以蛋白点相对体积(%Vol)来表述每一个匹配蛋白质的表达丰度,将电泳凝胶上特异性蛋白质和相对体积大于2倍的差异蛋白质点取样,依据相应蛋白质数据库进行质谱鉴定,并对鉴定出的特异性和差异性蛋白质进行细胞功能富集分析(GO)和代谢途径富集分析(KEGG),以评价转基因抗虫玉米的可能非预期效应。【结果】通过比较4种不同转基因抗虫玉米及其非转基因对照的高丰度蛋白质组,除目标抗虫基因外,共鉴定出61个蛋白质,其功能主要是富集于光合作用、碳固定、能量转运等基础细胞功能相关酶类,如核酮糖二磷酸羧化酶、ATP合成酶、丙酮酸磷酸双激酶等。仅有少数几个与光合作用、碳固定和ATP合成途径等基础代谢过程相关基因出现上调表达。KEGG分析表明,与对照ZD958相比,SK12-5zd的差异蛋白在光合生物碳固定途径中显著富集;Bt799zd的差异蛋白则分别在光合生物碳固定途径、光合作用和碳代谢途径中显著富集。与对照Z58相比,IE034z和Bt799z的差异蛋白均在光合作用代谢途径中显著富集。证明4种转基因材料与对照蛋白质组相似性较高,未见基因的异常表达。【结论】测试的4种转基因材料在蛋白质水平未发生影响其安全性的非预期效应;当前结果表明蛋白质组学技术可以用来验证转基因植物的非预期效应。

蛋白质组学——引领后基因组时代

蛋白质组学是建立在高通量筛选技术的基础上发展的方法学,用于研究细胞功能网络模块中蛋白相互作用及在疾病或病变中蛋白和蛋白相互作用所发生的系统动态的差异变化;其研究技术奠基于双向凝胶电泳。及至世纪之交,随着质谱及蛋白质芯片的引进,蛋白质组学已广泛应用在生命科学上。其在医学上的应用,主要旨在发现疾病的特异性蛋白质分子或其蛋白质纹印,以揭示疾病的发生机制,也作为早期诊断、分子分型、疗效及预后判断的依据,并找出可能成为新药物设计的分子靶点,为疾病提供新的治疗方案。随着人类基因序列的完成,蛋白质组学热浪掀起了后基因组年代的序幕,人类将更深入地了解疾病和生命的本源。现就蛋白质组学10年来的发展历程、研究技术、在人类疾病中的应用及未来展望等作出精简的评述。

转Bt基因大米与相应亲本大米差异蛋白质组学研究

目的利用差异蛋白质组学及生物信息学等技术方法,探讨外源Bt基因的导入对大米表达蛋白质组的影响,深化转基因大米在蛋白质组学方面的研究。方法在转基因大米"华恢1号"和亲本大米"明恢63"样品中提取大米总蛋白,通过二维聚丙烯酰胺凝胶电泳(2D-PAGE)实验方法,得到相应的蛋白质组2D-PAGE谱,再选择差异明显的蛋白质点进行质谱鉴定及生物信息学分析。结果对转Bt(cry1Ab/1Ac)基因大米和亲本大米2D-PAGE图谱的蛋白质点进行了对比匹配,识别出明显的差异蛋白质点28个,以亲本大米为参照,转Bt基因大米相对高表达的18个,相对低表达的10个;选择转基因大米凝胶上的差异蛋白质点进行了质谱鉴定和生物信息学检索,发现差异蛋白质主要参与能量代谢,蛋白质合成、氧化还原和应激响应等生物过程。结论转Bt基因"华恢1号"及其亲本大米"明恢63"表达的蛋白质组存在一定差异,但未发现这些差异蛋白质具有抗营养性和致敏性,也未发现新蛋白和毒蛋白的表达。

差异蛋白质组学及其应用

蛋白质组学是后基因组研究中最主要的部分 ,其研究策略有 2种 :一种是“完全”蛋白质组学 ,目的是检测一种细胞类型或一种组织内基因组表达的所有蛋白质 ;另一种是“差异”蛋白质组学 ,主要是筛选和鉴定不同种类或状态下各样本之间蛋白质组的区别与变化 .着重介绍了差异蛋白质组学的特点、研究内容和应用前景 ,简要介绍了适用于差异蛋白质组学研究的相关技术和近期发展概况 .

蛋白质组学在中药现代化研究中的应用

根据国内外文献 ,结合课题组应用蛋白质组学对药物合成途径及代谢调控的研究 ,介绍研究蛋白质组学的主要内容、技术手段 ,以及在中药现代化研究中的巨大应用意义 ,并分析了蛋白质组学的未来发展方向 ,为中药现代化以及新型中药制剂的开发提供参考。蛋白质组学将成为中药现代化研究中必不可少的工具之一。

代谢组学技术及其在高血压研究中的应用

代谢组学是“后基因组学”时期发展迅速的“组学”技术。基因组学、蛋白质组学和代谢组学构成了系统生物学的主体，为从基因、mRNA、蛋白质和代谢产物综合，即分别从调控生命的不同层面进行研究，探讨人类疾病的本质，逐步系统的、多维地认识疾病发生发展的规律。

蛋白质组学研究技术及其在植物抗渗透胁迫研究中的应用

蛋白质组学是功能基因组学研究的热点领域之一。该文介绍了蛋白质组学的基本的和新兴的研究技术方法如蛋白质组样品的制备、双向凝胶电泳、生物质谱技术、蛋白质芯片技术、酵母双杂交系统和生物信息学等,以及蛋白质组学技术在植物抗干旱、盐渍等渗透胁迫研究中的应用。

蛋白质组学在医药研究中的应用

目的 综述蛋白质组学在医药研究中的应用 ,为医疗及药物开发提供参考。方法 根据国内外文献 ,结合笔者应用蛋白质组学对药物合成途径的研究 ,介绍研究蛋白质组学的意义以及蛋白质组学研究的主要手段 ,重点为蛋白质组学在疾病机制研究 ,药物靶点筛选以及药物开发方面的潜力 ,并分析了蛋白质组学的发展及技术局限性。结果和结论 蛋白质组学的研究方兴未艾 ,已经在生命科学的研究中显示出巨大的潜力 。

结核病患者血清蛋白质组学研究实践的启示

H37Rv全基因组序列图，标志着结核病研究进入后基因组时代。以双向电泳、生物质谱和生物信息学为核心技术的蛋白质组学开启了后基因组时代研究之门。蛋白质作为生物生命活动的直接体现者，必将体现于结核病发生、发展的各个环节和方面，为探讨结核病血清学诊断新型标志物，笔者进行了结核病血清蛋白质组学的相关研究。在研究过程中，笔者获益匪浅．现总结报告如下。

比较蛋白质组学在肿瘤生物标记物研究中的应用策略

肿瘤是由多重因素引起的复杂疾病,受多种基因的调控。基因的表达方式错综复杂,从mRNA表达水平并不能准确预测蛋白质的表达水平,蛋白质的动态修饰和加工并非必须受基因序列的调控。而且蛋白质是细胞功能的真正执行者,可以动态反映生物系统,肿瘤细胞的形成必然涉及蛋白质组的变化。因此,利用蛋白质组学技术研究具有临床应用价值的肿瘤生物标记物具有重要的意义。其核心研究思路是通过分析肿瘤细胞/组织等样品中的蛋白质组,寻找肿瘤患者与正常人的蛋白质组的异同。

蛋白质组学研究中的新技术

随着后基因组时代的到来,蛋白质组研究日益受到密切关注。蛋白质组学的发展需要有先进的技术平台作支撑。除了蛋白质组研究中的三大核心技术-双向电泳、质谱和生物信息学技术,近几年又不断涌现出许多新技术。本文对同位素标记亲和标签、酵母双杂交、多维色谱—质谱联用等新技术作一概述。