Affymetrix基因表达谱芯片在新疆维吾尔族与汉族胰腺癌组织样本间差异表达基因筛选中的运用

目的:运用基因表达谱芯片筛选并分析新疆维吾尔族与汉族胰腺癌组织样本间的差异表达基因。方法:收集我院2014年1月至2016年6月间行手术切除的维吾尔族与汉族胰腺导管细胞癌组织并提取总RNA,选取经Nanodrop 2000与Agilent 2100仪器质检合格的样本总RNA采用Affymetrix基因表达谱芯片筛选出差异表达基因并绘制统计图,运用基因本体(GO)分析及信号通路(Pathway)分析对这些差异表达基因的生物信息进行汇总分析。结果:通过基因表达谱芯片分析,新疆维吾尔族与汉族胰腺癌组织样本间共检测到1063个基因存在差异表达,在维吾尔族胰腺癌标本中显著上调表达的基因共281个,差异表达倍数最高的为IGLV1-44基因(差异倍数:9.99)下调表达的基因共782个,差异表达倍数最高的为CPB1基因(差异倍数:33.76);在Gene Ontology数据库中共检索到815个上述差异表达基因具有明确的GO分类,差异表达倍数最高的为CPB1基因(差异倍数:33.76);Pathway分析中共检测到30条信号通路包含有上述差异表达基因,共涉及196个基因,其中以FAK信号通路差异表达基因富集程度最高,差异表达倍数最高的基因为COL11A1基因(差异倍数:5.02)。结论:基因表达谱芯片分析结果显示,在新疆维吾尔族与汉族胰腺癌组织样本间存在大量的差异表达基因,这些基因与胰腺癌的增殖分化、侵袭转移及多药耐药等特性密切相关,且参与了多条生物体内重要信号转导通路的调控。

Affymetrix基因表达谱芯片技术筛选胰腺癌异常表达基因的研究

目的:利用基因表达谱芯片筛选出胰腺癌组织与癌旁正常组织的差异表达基因。方法:收集新疆医科大学第三附属医院2014年1月—2016年6月间手术切除的10例胰腺导管细胞癌组织及其相应癌旁正常组织,用TRIzol法提取总RNA后采用含49395个基因探针的Affymetrix基因表达谱芯片筛选出差异表达基因,并行GO分析和pathway分析,对部分差异表达基因行实时定量PCR法验证表达情况。结果:样本总RNA检测合格,基因芯片质量评估良好,检测结果可靠且可重复性高。经芯片降噪处理后共检测38079个基因,其中存在差异表达的基因共512个,表达上调的基因419个,表达下调的基因93个;共287个差异表达基因编码与3个GO分类(生物学过程、分子功能、细胞组分)相关的蛋白;共29条信号通路存在明显基因差异表达,涉及126个基因。经PCR验证,差异表达基因CPB1、CELA3B、CPA1、POSTN、PLA2G1B、CTRC及SPINK1的表达情况与基因芯片检测结果吻合。结论:胰腺导管细胞癌组织与癌旁正常组织间存在大量差异表达的基因,这些基因主要与生物学过程、分子功能及细胞组分相关,且参与了多个细胞信号通路的调控。

高原肺水肿大鼠肺组织基因表达谱分析

目的利用基因芯片技术分析高原肺水肿(high altitude pulmonary edema,HAPE)大鼠模型肺组织差异表达基因,为深入探讨HAPE发生的分子机制提供新线索。方法将8周龄健康雄性SD大鼠[体质量(200±20)g]按随机数字表法分为常氧对照(NC)组、脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)组、低压低氧(Hypoxia)组和低压低氧复合低剂量LPS(HL)组。LPS组和HL组按照每100 g体质量尾静脉注射0.1 mL浓度为0.05%的LPS溶液,NC组和Hypoxia组给予等量生理盐水;Hypoxia组和HL组进行模拟海拔5000 m低压低氧处理6 h,NC组和LPS组于舱外同时饲养。检测肺组织的湿/干质量比(wet/dry mass ratio,WDR)、支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)蛋白含量,HE染色观察肺组织病理改变。提取肺组织总RNA,采用Affymetrix基因芯片检测mRNA表达谱,采用Metascape在线基因注释和分析系统(http://metascape.org)对差异表达基因进行基因本体论(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)信号通路聚类分析。结果HL组大鼠肺组织表现出明显的充血、水肿、肺泡间隔增宽。与NC组比较,HL组大鼠肺WDR显著增加(P<0.01),BALF蛋白含量显著升高(P<0.05)。基因表达检测发现,相对NC组,Hypoxia组有79个基因表达上调,59个基因表达下调,LPS组473个基因表达上调,695个基因表达下调,HL组669个基因表达上调,1253个基因表达下调。GO和KEGG信号通路聚类分析显示:HL组差异表达上调基因主要富集于细胞因子介导的信号通路、对IL-1的反应、炎症反应调节等生物学过程,以及细胞因子-细胞因子受体相互作用、TNF、NF-κB、IL-17、补体和凝血级联反应等信号通路;表达下调的基因主要富集到细胞外基质组织、内皮细胞迁移调控、细胞-基质黏附等生物学过程,以及黏着斑、Wnt、cGMP-PKG、PI3K-Akt、Rap1等信号通路。HL组大鼠肺组织中NF-κB、TNF-α、IL-1β以及IL-6的mRNA表达均显著上调(P<0.01)。结论低氧复合低剂量LPS可稳定复制大鼠HAPE模型,低氧可显著增强LPS诱导的炎症、免疫反应,显著增强炎症介质的表达,促进HAPE的发生发展。

用基因表达谱芯片研究人正常肝和肝细胞癌中差异表达的基因

以基因表达谱芯片对人正常肝及肝癌组织基因表达的差异性进行了研究比较。将4096条人cDNA用点样仪点在特制玻片上制备成表达谱芯片；利用肝和肝癌组织的mRNA通过逆转录方法，将Cy3和Cy5 2种荧光分别标记到两种组织的cDNA上，制备成cDNA探针，并与表达谱芯片进行杂交及扫描，重复4次实验，通过计算机数据处理判定基因是否在上述2种组织中有表达差异，筛选出差异表达的基因共903条。基因芯片技术可同时定量研究数以千计的基因表达水平，从而鉴定参与肿瘤发生的基因。

基因表达谱芯片与中医寒证的7类相关基因

目的:用基因芯片的前沿方法筛选寒证服用热药有疗效者的基因表达谱,探索寒证所涉及的相关基因类别。方法:精选典型寒证病例,对其治疗有明显疗效者,在治疗前后分别采外周血,提取血液中的mRNA,再逆转录为cDNA以备检测。采用2035条人的靶基因cDNA制备成基因表达谱芯片。用Cy3和Cy5两种荧光物质分别标记治疗前与治疗后cDNA,用其制备成探针与表达谱芯片进行杂交,通过计算机扫描后获得分子生物学信息,并进行数据分析。结果:初步筛选出了差异表达基因59条,涉及到与能量代谢、糖代谢、脂类代谢、蛋白质代谢、核酸代谢、免疫和内分泌等7类基困,并举例说明。结论;以疗效为科研起点,可将基因芯片切入寒证的整体辨证研究。

基因表达谱芯片在胰腺癌相关基因筛选中的应用研究

目的 :探讨基因表达谱芯片技术在高通量筛查肿瘤相关基因群及研究胰腺癌分子病理学变化中的应用价值。方法 :应用含有 40 96条人类全长基因的 c DNA表达谱芯片 ,对 3例临床切除的胰腺癌及正常胰腺标本的基因表达谱进行分析。 结果 :在 3例胰腺癌和正常胰腺组织中均有差异表达的基因 398条 ,其中新基因 2 89条 ,老基因 10 9条。从老基因中筛选出有显著表达差异基因 37条 ,其中在胰腺癌组织中上调基因 2 0条 ,下调基因 17条。 结论 :运用本基因表达谱芯片对基因表达谱进行分析 ,能够有效筛查出新的胰腺癌相关基因。

基因表达谱芯片筛选双环醇作用HepG2细胞后的差异表达基因

目的:应用基因表达谱芯片技术了解双环醇在肝细胞中可能上调或下调的基因,了解其可能的调节功能线索. 方法:以双环醇处理HepG2细胞,同时以二甲基硫氧化物(DMSO)处理的相同细胞系作为对照;24 h后制备细胞裂解液,提取mRNA.应用基因表达谱芯片技术对差异表达mRNA进行检测和分析. 结果:经基因表达谱芯片分析,12种基因的表达水平上调,9种基因的表达水平下调. 结论:筛选到的一些与细胞周期、蛋白质的翻译合成、能量代谢、体内免疫调节、细胞凋亡及细胞内的信号传导方面的起重要作用及肿瘤发生相关的基因,推测了双环醇可能存在的调控机制的线索,尚需进一步的实验证明.

应用基因表达谱芯片研究黄药子对小鼠肝脏的毒性机制(简报)

黄药子为薯蓣科植物黄独（Dioscorea bulbiferaL.）的块茎，临床常用于治疗甲状腺肿、抗肿瘤、抗炎、抗病毒等。近年来临床上关于黄药子的毒副作用，尤其是对肝、肾的不良反应屡有报道。当黄药子或其代谢物在肝细胞内累积时会直接干扰肝细胞代谢，病变肝组织在形态上表现出脂肪样变、嗜酸样变性、小灶性坏死或片状坏死，且肝损伤程度与给药剂量和时间密切相关。目前，关于黄药子的肝毒成分一般认为是其所含的薯蓣皂苷、薯蓣毒皂苷、黄药子萜ABC及鞣质等，但关于黄药子肝损伤的病理过程与分子机制还不清楚。

伤寒沙门菌基因组DNA芯片的制备与基因表达谱分析应用

伤寒沙门菌是一种具有鞭毛的革兰阴性人类肠道致病菌,也是一种重要的原核生物研究用模式菌.基因组芯片能够系统、全面且高效地观察生物的基因表达及进行基因组结构比较.利用伤寒沙门菌现有的全基因组序列,以Ty2菌株的基因组为基准,选取CT18菌株和z66阳性菌株的特异性蛋白编码基因,设计特异性引物,经PCR有效扩增出4201个基因,产物纯化后点样于多聚赖氨酸玻片制备伤寒沙门菌基因组DNA芯片,并验证了芯片样点位次与效果.通过对基因表达谱分析的各种条件进行优化,建立相应的表达谱分析方法,并用于比较伤寒沙门菌野生株在高渗、低渗条件下的基因表达差异,结果与以前的报道基本一致.结果表明,成功建立了伤寒沙门菌基因组DNA芯片及表达谱分析方法,可为有关伤寒沙门菌基因表达调控及致病性机理、进化和基因多样性等方面的深入研究提供有效的技术支持.

应用基因表达谱芯片从不同转移能力的乳腺癌细胞中筛选转移相关基因

人乳腺癌细胞系MCF-7及其转移亚克隆LM-MCF-7为肿瘤转移分子机制的研究提供了细胞模型.应用基因芯片技术比较两种具有不同转移能力细胞系基因表达谱的差异,寻找乳腺癌转移相关基因.提取两种细胞总RNA,分别用Cy5-dCTP、Cy3-dCTP标记LM-MCF-7和MCF-7的cDNA,并与含有21329个基因的芯片进行杂交并扫描,利用GenePixPro4.0图像分析软件处理数据判断基因是否在两个细胞中存在表达差异.经互换荧光标记物重复两次实验,共筛选出差异表达基因67个,其中41个在LM-MCF-7细胞中表达上调,26个在LM-MCF-7细胞中表达下调.应用实时定量RT-PCR对7个表达差异明显的基因进行了验证.生物信息学分析结果提示,上述发现的差异基因编码产物与细胞内信号转导、转录调节、应激反应、新陈代谢、发育、细胞运动、细胞凋亡和细胞粘连等功能有关.据文献报道,这些差异表达的基因中有35个与肿瘤有关,其中9个与乳腺癌转移有关,6个可能参与肿瘤浸润和转移过程.根据基因芯片检测的结果,从功能上对LM-MCF-7细胞和MCF-7细胞与细胞凋亡的关系进行了研究,发现具有高转移倾向的LM-MCF-7细胞与MCF-7细胞相比,抗凋亡能力较强.上述与肿瘤转移相关基因在肿瘤转移中的作用及其分子机理有待深入研究.

应用基因表达谱芯片筛选丙型肝炎病毒核心蛋白反式调节基因

应用基因表达谱芯片技术对HCV核心蛋白表达质粒pcDNA3 1(- ) core转染的HepG2细胞和空载体处理的相同细胞差异表达的mRNA进行检测。基因表达谱芯片所检测的 115 2条目的基因均为GenBank中登录的基因 ,HCV核心表达质粒转染的细胞有95条差异表达基因 ,其中 4 5条基因表达增强 ,5 0条基因表达降低。这些核心蛋白反式调节基因与细胞增殖、分化、凋亡、信号转导及免疫调节密切相关。本实验结果为进一步阐明HCV核心蛋白致病 (癌 )的分子生物学机制提供了理论依据。

用寡核苷酸芯片研究血虚小鼠造血相关细胞因子基因表达谱

目的 应用细胞因子寡核苷酸表达谱芯片检测血虚小鼠不同脏器组织内造血相关细胞因子差异表达情况 ,寻找差异表达基因 ,为血虚证治疗药物机制研究及治疗药物筛选奠定基础。方法 采用 5 .5 Gy6 0 Co- γ射线照射Balb/c小鼠 ,制备血虚模型。在不同时间点提取正常和血虚小鼠不同组织总 RNA,反转录成不同荧光标记的c DNA探针 ,与表达谱芯片进行杂交 ,对扫描数据进行分析获得血虚小鼠造血相关细胞因子基因的差异表达情况。结果 在各组织中共发现 2 1个差异表达的基因。这些基因的功能大致分为 3类 :促细胞生长或增殖 ,免疫调节 ,诱导血细胞形成或促造血祖细胞形成集落。结论 照射后上述细胞因子基因的下调 ,使机体的造血功能下降 ,造成血虚 ,证明细胞因子间形成造血调节网络 ,整体调节机体造血。这与中医的全局理论是一致的。实验证明应用芯片技术 ,从分子水平研究血虚形成的机制是可行的 。

表达谱基因芯片的可靠性验证分析

cDNA芯片是一项新兴的能评估检测全范围mRNA表达水平变化的技术。通过同种组织RNA自身比较实验及不同组织RNA的差异分析实验对cDNA芯片实验的重复性进行检验 ,利用相关系数 (correlationcoefficient,R)、变异系数 (coefficientofvariation ,CV)和假阳性率 (falsepositiverate,FPR)分析cDNA芯片数据的可靠程度 ,对cDNA芯片实验数据作了整体的评估。结果证实 ,该芯片系统得到的cDNA表达谱数据相关系数一般大于 0 9,平均变异系数 15 %左右 ,假阳性率控制在 3%以内。还提出一致率 (consistencerate,CR)的概念 ,作为衡量cDNA芯片系统重复性的新参数 ,同时阐述了该参数优于目前常用的相关系数及变异系数的特点。另外 ,通过比较芯片制备中点样浓度、mRNA和总RNA以及不同批次芯片和不同标记过程对实验的影响 ,来分析芯片数据的系统误差来源。并提出重复两次实验 。

表达谱基因芯片

表达谱基因芯片具有高通量、缩微、多参数、平行化等优点 .在功能基因组学研究中正发挥越来越重要的作用 .就其原理、应用。

应用表达谱芯片技术对丙型肝炎病毒非结构蛋白5A反式调节基因的研究

目的:应用基因表达谱芯片研究丙型肝炎病毒(HCV)非结构蛋白5A(NS5A)的反式调节基因.方法:构建NS5A基因的真核表达载体pcDNA3.1(-)-NS5A,应用基因表达谱芯片技术对pcDNA3.1(-)-NS5A转染的HepG2(人肝母细胞瘤细胞系)细胞和转染空载体的相同细胞的差异表达mRNA进行检测和分析.结果:HepG2细胞经转染NS5A后,有54条差异基因表达,其中28条基因表达增强,26条基因表达降低.这些差异表达的基因与细胞的增生、分化及细胞的信号转导密切相关.结论:应用基因表达谱芯片成功筛选了丙型肝炎病毒非结构蛋白5A的反式调节基因,为进一步阐明丙型肝炎病毒非结构蛋白5A的反式激活作用及免疫调节机制提供了新的依据.

基因芯片技术与基因表达谱研究

基因芯片技术是近年来出现的分子生物学与微电子技术相结合的最新DNA分析检测技术。该技术将成为信息科学与生命科学之间的联系纽带 ,为后基因组时代基因功能的分析提供一种最重要的技术手段。

应用基因表达谱芯片研究多囊肾组织基因表达的变化

目的 :应用基因芯片技术研究多囊肾与正常肾组织基因表达谱的差异 ,比较其表达水平的不同 ,为多囊肾病发病机制的研究提供线索。 方法 :按一步法抽提多囊肾组织和正常对照肾组织的总RNA并纯化mR NA ;将 4 0 96种人类基因PCR产物用CartesianPixsys 75 0 0点样仪按微矩阵排列制成基因芯片 ;将等量的多囊肾组织和正常肾组织mRNA分别逆转录合成以Cy5和Cy3标记的cDNA一链做探针 ,混合后与上述基因芯片杂交。用ScanArray 5 0 0 0扫描仪扫描芯片荧光信号图像 ,用软件进行数字化处理和分析后比较两种组织基因表达谱的差异。 结果 :在多囊肾组织与正常肾组织中存在 4 14个差异表达基因 ,其中 119个基因在多囊肾组织中低表达 ,2 95个基因在多囊肾组织中高表达。 结论 :本研究从多囊肾组织中筛选出大量的差异表达基因 ,说明这些基因可能参与了多囊肾病发生及发展过程 ,从而为下一步研究发病机制提供了更多的靶基因。

基因表达谱芯片技术筛选乙型肝炎病毒X蛋白反式调节基因

目的:乙型肝炎病毒(HBV)基因组编码的HBxAg是一种很强的反式激活(transactivation)病毒蛋白,在正常肝细胞的恶性转化(transformation)以及肝细胞癌(HCC)的形成过程中具有十分重要的作用.为了阐明HBxAg的表达对于肝细胞基因表达谱的影响,我们应用基因芯片技术,对于转染和未转染的HepG2细胞进行了分析.方法:以含有全长乙型肝炎病毒基因的pCP10质粒作为模板,应用聚合酶链反应技术(PCR)扩增的HBxAg基因片段,常规分子生物学技术构建HBxAg的真核表达载体pcDNA3-HBxAg,利用脂质体转染技术转染HepG2细胞,HBxAg蛋白的表达以Western blot杂交技术证实.从转染和非转染细胞HepG2中提取总mRNA,逆转录为cDNA,并进行基因芯片技术分析.结果:经过限制性内切酶分析和序列测定,证实pcDNA3-HBxAg构建正确.HBxAg在HepG2细胞中的表达以Western blot杂交技术得到证实.对于HBxAg重组表达载体和空白载体转染的HepG2细胞的基因表达谱,利用基因芯片技术进行分析.结果表明,16种基因的表达水平上调,58种基因的表达水平下调.这些基因包括细胞生长、细胞凋亡、信号转导等基因,相信这些类型的基因在HBxAg的恶性转化中具有十分重要的作用.结论:HBxAg是一种病毒反式激活蛋白,对于肝细胞基因表达谱有显著影响;基因芯片技术是分析病毒反式激活蛋白反式调节基因表达谱的重要技术途径.

基因表达谱芯片技术筛选丙型肝炎病毒非结构蛋白3反式调节靶基因

目的:丙型肝炎病毒(HCV)的非结构蛋白3(non-structural protein 3,NS3)是由HCV基因组编码的具有多种功能的蛋白质.NS3蛋白的表达对于HCV感染肝细胞的基因表达谱具有显著影响.为了研究NS3蛋白反式调节的靶基因,我们应用基因芯片技术对于pcDNA3.1(-)和pcDNA3.1(-)-NS3分别转染的HepG2细胞的基因表达谱进行分析.方法:以含有HCV-H全基因组cDNA的质粒pBRTM3011作为模板,应用聚合酶链反应(PCR)技术扩增NS3蛋白编码基因片段,以常规的分子生物学技术构建表达载体pcDNA3.1(-)-NS3.以脂质体技术转染肝母细胞瘤细胞系HepG2,提取总mRNA,逆转录为cDNA,与转染空白表达载体pcDNA3.1(-)的HepG2细胞进行DNA芯片分析并比较.结果:构建的表达载体经过限制性内切酶分析和DNA序列测定,证实准确无误.以单链可变区抗体的Western blot杂交技术证实构建的表达载体转染hepG2细胞之后有NS3蛋白的表达,提取高质量的总mRNA并进行逆转录成为cDNA,进行DNA芯片技术分析.在1 152个基因表达谱的筛选中,发现有34个基因表达水平显著上调,37个基因表达水平显著下调.结论:HCV的NS3蛋白是一种反式激活因子.NS3基因的表达对于肝细胞基因表达谱有显著影响.DNA芯片技术是分析反式激活靶基因的有效技术途径.

5例寒证的宏观疗效及基因表达谱芯片分析研究

目的:研究热药疗寒的差异表达基因。方法:在临床筛选出典型寒证病人,辩证评分,然后给病人服用温热中药1月。治疗前后分别采血,提取mRNA,逆转灵为cDNA,并标记探针,进行基因芯片杂交,得治疗前后的差异基因表达谱。结果:五例典型寒证治疗后症状积减少到24％,在有较好疗效的基础上,初步筛选出的热药疗寒相关的59条差异表达基因。其中表达下调的有43条,表达上调的17条。结论:热药疗寒有效病例的基因表达涉及广泛,包括生理、病理等方面。