用权重基因共表达网络分析识别心脏重构关键节点基因

目的采用权重基因共表达网络分析方法(WGCNA)挖掘心肌梗死后心脏重构的关键节点基因,并研究其与ACE1和ACE2的关系。方法从NCBI的GEO下载2个心肌梗死后心脏重构的全基因组表达数据GSE7487和GSE738;数据初处理后,用WGCNA构建基因共表达网络,识别与心脏重构相关的模块与关键节点基因,分析关键节点基因与ACE1和ACE2的关联性;并在心肌梗死后心脏重构大鼠模型中验证它们的关系。结果分析发现在GSE7487,17个模块中有6个模块与心脏重构相关,模块基因富集于16条KEGG信号通路。在GSE738,5个模块与心脏重构相关,模块基因富集于15条KEGG信号通路,其中有10条信号通路与第一组数据结果相同,这些信号通路涉及心肌肥厚病理、氧化磷酸化、代谢等。进一步利用模块内连通性和基因重要性找到了一些心脏重构的关键调控基因,如钙依赖磷酸酶调节子(RCAN1)。RCAN1表达与ACE1表达高度相关,但与ACE2不相关。在动物模型中验证结果与上述结果一致。结论权重基因共表达网络分析方法是一个高效的系统生物学方法,应用本方法发现了心脏重构的关键节点基因,其中RCAN1可能影响ACE1-ACE2在肾素血管紧张素系统中的平衡。

基于加权基因共表达网络鉴定食管癌浸润性淋巴细胞关键节点基因

目的分析食管癌肿瘤浸润性淋巴细胞抗原受体区的基因表达,利用加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)方法筛选食管癌的关键基因,为相关研究提供数据支撑。方法选择安阳市肿瘤医院70例食管癌患者的组织标本进行基因测序,同时,从NCBI SRA数据库下载部分转录组数据。通过R语言的WGCNA模块构建食管癌共表达网络,并鉴别与食管癌关联性最强的共表达模块,关键基因由Centiscape筛选。结果网络分析的结果表明,MEgrey60、MEpurple和MEblack模块与食管癌高度相关。依据蛋白—蛋白相互作用关系,本研究从每个模块中筛选了关联度最高的20个关键基因。这些模块中的基因主要涉及内肽酶抑制剂活性和特异性RNA聚合酶Ⅱ转录因子活性、组蛋白结合、抗氧化活性、硫氧还蛋白过氧化物酶活性、ATP酶活性和蛋白质转运蛋白活性等生物学功能。结论本研究筛选出的食管癌浸润性淋巴细胞的关键基因,可为食管癌的诊断、治疗和免疫治疗提供靶点和理论依据。

高通量数据分析急性髓系白血病关键节点基因及预后关联分析

目的急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)是世界上常见的白血病之一,但其分子机制尚不清楚.本研究旨在利用多个AML数据集获得差异表达基因(differentially expressed gene,DEG)鉴定AML发生和进展中的关键基因.方法从基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)下载AML微阵列数据集(GSE24395、GSE30029、GSE38865和GSE90062).鉴定DEGs并进行功能富集,构建蛋白质-蛋白质相,使用Cytoscape进行模块分析获得关键基因(Hubs),并结合癌症和肿瘤基因图谱(Cancer Genome Atlas,TCGA)临床数据进行生存及表达分析.结果共鉴定出134个DEG (fold chang>1,P<0.01),基因富集分析涉及RNA聚合酶Ⅱ启动子转录的正调控(c=17.967,P=0.011)、中性粒细胞脱颗粒(c=18.625,P=0.017)、整合素介导的细胞黏附调节(c=17.862,P=0.017)、中性粒细胞介导的免疫(c=17.624,P=0.017)和癌症中的转录失调(c=14.786,P=00.031)等.鉴定了16个Hub基因,TCGA临床数据表达分析提示,CYBB(t=0.368,P=0.012)和CYFIP2(t=2.097,P=0.038)在AML的不同生存状态中异常表达.生存分析显示,SERPINE1(P=0.031)和ITGAM(P=0.049)可能参与了AML侵袭或复发.结论 DEG和Hub分析筛选基因有助于理解AML发生和进展的分子机制,为AML的治疗及预后判断提供候选靶点.

基于时序表达谱芯片挖掘鸡脂肪酸代谢关键调控基因

不同脂肪酸的代谢产物决定了鸡肉风味的差异,找出影响鸡肌肉组织中脂肪酸代谢的关键调控基因对提高肉品质以及对优质肉鸡新品系选育具有重要意义。本研究对KEGG和Wikipathway数据库中脂肪酸代谢网络进行整合分析,挖掘鸡脂肪酸代谢的关键基因,通过Gene Spring筛选出不同周龄的肌肉组织中表达谱芯片与关键基因共表达的差异基因(Pearson相关系数≥0.9),然后导入Cytoscape进行共表达网络分析,最后进行跨物种检索关键调控基因功能,得到鸡肌肉组织中脂肪酸代谢的节点基因和相关通路。结果表明,Ep300、Traf2和Pak1等基因是影响鸡肌肉中脂肪酸代谢的节点基因,MAPK通路、ErbB通路和Herpes simplex infection通路可能是肌肉中脂肪酸代谢调控的关键通路,该结果为研究家禽肌肉中脂肪酸代谢的分子机制和进一步筛选优质肉质基因提供了基础资料。

人口腔鳞状细胞癌发病节点lncRNA的筛选、验证及意义

目的应用微阵列芯片技术检测长链非编码RNA(long non-codingRNA,lncRNA)在口腔鳞状细胞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC)组织中的表达谱,筛选OSCC发病过程中节点lncRNA,研究其表达和临床意义。方法利用lncRNA表达谱芯片,对3例OSCC及对应正常组织的转录本进行高通量筛查,确定OSCC中的lncRNAs和mRNAs差异表达谱。利用lncRNA与mRNA特异性表达的标准化信号强度,构建差异基因共表达网络,挖掘节点基因,分析其表达水平与临床病理特征及患者预后之间的关系。选取部分差异表达的lncRNA,借助qRT-PCR技术对芯片结果进行验证。结果实验共筛选出差异表达lncRNAs2 294条和mRNAs 1 938条。LncRNA TMPRSS11BNL、lnc-WRN-10:1是共表达网络的节点基因,在OSCC组织中低表达,并与患者临床分期、淋巴结转移、远处转移和生存状态有关,低表达lncRNA TMPRSS11BNL、lnc-WRN-10:1 OSCC患者有着较短的无进展生存时间和总生存时间。qRT-PCR验证结果与芯片结果相一致。结论LncRNA TMPRSS11BNL、lnc-WRN-10:1有望成为成为OSCC早期诊断、治疗及预后评估的分子标志物。

差异基因功能在酒精性肝硬化发病机制中的研究

目的探讨差异基因功能在酒精性肝硬化发病机制中的作用。方法取酒精性肝硬化及健康对照两组人外周血RNA,应用基因芯片测得两组间差异基因。随机方差模型计算每个基因的显著性水平(P value),按照P<0.05筛选,获得显著性表达的差异基因。结果两组间共发现差异表达的基因1 008个,显著性表达的上调基因188个,下调基因210个。差异基因共表达网络的节点基因为:mapk8、cxcr3、pdgfrb、calml5。结论酒精性肝硬化的发生是一个多基因参与的复杂过程。差异基因参与调控的生物学过程包括:细胞凋亡、生物信号传导、碱基切除修补、核糖核酸酶代谢、脂质代谢吸收、免疫应答等。

异麦芽酮糖减少小鼠肝脏脂肪堆积的关键基因筛选与验证

为筛选和验证异麦芽酮糖减少小鼠肝脏脂肪堆积的关键基因,本研究利用Limma软件包对异麦芽酮糖和蔗糖饲喂22周的雄性小鼠肝脏转录组数据进行差异表达分析(GSE54723,n=14),共筛选出49个DEGs,通过Metascape软件对DEGs进行GO功能富集分析和KEGG信号通路分析,使用Cytoscape软件和WGCNA软件包构建基因共表达网络,取重叠基因搜寻关键节点基因,挖掘得到10个关键节点基因Pnliprp1、Prss2、Clps、Tff2、Pnlip、Ctrl、Cpa1、Cel、Dmbt1、Vil1,基因功能分析表明Pnlip、Pnliprp1、Cel、Clps与脂质代谢相关。qPCR结果显示,异麦芽酮糖组肝脏组织中这4个与脂质代谢相关基因的表达量显著高于蔗糖组,通过比较正常人和非酒精性脂肪肝患者肝脏组织转录组数据中上述基因的表达量(GSE163211,n=318),发现正常人Pnlip、Pnliprp1、Cel、Clps基因表达量亦显著(P<0.05)高于病例组。本研究揭示了异麦芽酮糖通过上调Pnlip、Pnliprp1、Cel、Clps的合成促进脂肪分解从而降低肝脏脂质的积累,为异麦芽酮糖影响肝脏脂质代谢的分子机制研究提供了理论支撑。

酒精性肝炎差异基因及其miRNA的研究

目的探讨差异基因及miRNA功能在酒精性肝炎发病机制中的作用。方法取酒精性肝炎及健康对照者两组外周血RNA，应用基因芯片技术获得差异基因（miRNA）。随机方差模型计算每个基因（miRNA）的显著性水平沪值）和误判率（FDR），构建差异基因共表达网络和miRNA基因调控网络，并分析其在疾病中的作用。结果两组间共发现差异表达的基因1123个，差异表达的miRNA 13个。具有显著性表达的上调基因322个，下调基因169个。差异基因共表达网络的节点基因为MAPK10、RAP1A、ADCY8、CBL、SOCS1。miRNA基因调控网络中关键miRNA为：hsa-miR-570、hsa-miR-29、chsa-miR-1228＊、hsa-miR-99a＊、hsa-miR-1299、hsa-miR-326。结论酒精眭肝炎的发生与发展是一个多基因参与、多miRNA调控的复杂过程。差异基因及miRNA参与调控的生物学过程或功能包括：细胞凋亡、生物信号传导、癌基因激活、免疫应答等。