急性缺氧致小鼠脑血管平滑肌功能改变的转录组学分析

目的探讨小鼠脑血管平滑肌细胞(CVSMCs)在低气压缺氧脑损伤中的作用及其可能的发生机制。方法将雄性C57BL/6J小鼠随机分为平原组(Sham组)和高原组(HA组),每组10只。采用HE染色、免疫组织化学法、免疫荧光法、Western blotting观察各组小鼠脑损伤以及脑血管平滑肌功能变化情况。分离培养另20只C57BL/6J小鼠的原代CVSMCs并构建细胞缺氧模型。采用RNA-seq技术对缺氧组(Hypoxia组)和常氧对照组(Control组)的细胞进行转录组测序,筛选出差异表达基因(DEGs)后进行GO富集分析和KEGG通路富集分析,并使用qRT-PCR对测序结果的准确性进行验证。结果模拟高原环境导致小鼠神经元损伤,并且这种损伤伴随脑血管平滑肌收缩功能改变;RNA-seq测序结果显示,Hypoxia组和Control组相比有511个DEGs(变化大于2倍;P<0.05),其中298个上调差异基因,213个下调差异基因。GO富集分析DEGs主要富集在线粒体结构功能以及糖代谢相关途径。在KEGG通路富集分析中,糖酵解/糖异生、氨基酸生物合成、RIG-I样受体信号通路较显著(P<0.05)。结论CVSMCs可通过改变能量代谢、物质代谢、信号传导等多个途径在低气压缺氧脑损伤中发挥作用。本研究为后续进一步研究CVSMCs在低气压缺氧脑损伤中的作用机制提供了新的方向和思路。

妊娠期糖尿病患者外周血长链非编码RNA表达谱的差异性分析

目的探讨妊娠期糖尿病(GDM)患者外周血中长链非编码RNA(lncRNAs)的差异表达谱及其功能。方法分别收集2020年7月至2021年12月在宣汉县人民医院妇产科入院治疗的妊娠期糖尿病患者(GDM组)、门诊健康体检孕妇(对照组)外周血标本各3例。使用高通量测序技术筛选获得差异表达的lncRNA,并通过GO富集分析和KEGG Pathway富集分析查明差异表达的lncRNAs靶向调控的m RNA转录本的生物信息学功能。结果与对照组比较,GDM组共筛选出差异表达的lncRNAs 333个,mRNA 2036个,其中上调的lncRNAs 169个,m RNA645个;下调的lncRNAs 164个,m RNA 1391个;GO生物学功能富集分析结果显示:差异表达的lncRNAs靶向调控的mRNA转录本主要富集在转录因子AP-1复合物、蛋白质复合物分解的调控、免疫系统调节、防御反应、细胞解剖实体、大分子代谢过程的调控、氮化合物代谢过程的调控、胞浆、代谢过程调节等;KEGG信号通路富集分析结果显示:差异表达的lncRNAs靶向调控的m RNA转录本参与的信号通路主要包括B细胞受体信号通路、泛素介导的蛋白质水解、破骨细胞分化、内质网中的蛋白质加工、人类T细胞白血病病毒1感染、雌激素信号通路、PD-L1和PD-1在癌症中的表达信号通路等。结论妊娠期糖尿病患者和门诊健康体检孕妇外周血中lncRNAs的表达存在较大差异,而差异表达的lncRNAs靶向调控的基因主要通过B细胞受体信号通路、泛素介导的蛋白质水解、破骨细胞分化、内质网中的蛋白质加工等信号通路参与GDM的发生发展。

神仙鱼透明鳃盖转录组解析

【目的】神仙鱼透明性状具有很高的经济价值和科研价值。探究神仙鱼透明鳃盖(Transparent gill cover,TGC)和不透明鳃盖(Opaque gill cover,OGC)之间的差异表达基因(Differential expression genes,DEG),并挖掘影响神仙鱼透明鳃盖性状的相关信号通路,可为后续筛选调控神仙鱼透明鳃盖性状的关键基因并开展相关机制研究提供理论基础。【方法】选取红顶三色品系神仙鱼的鳃盖组织为研究材料,OGC和TGC各选取6个样本。基于Illumina Novaseq 6000测序平台进行转录组学测序,利用Fastp对原始测序数据进行质控,利用Trinity软件对质控后的数据进行从头组装获得转录本(Transcript)和对应的单基因(Unigene),利用CD-HIT软件和BUSCO软件分别对初始组装序列进行去冗余分析和结果评估。去冗余后的Unigene基于序列同源性进行功能注释。利用RSEM软件计算每个样本中Unigene的表达量。使用DESeq2软件计算OGC和TGC之间的DEG。使用Goatools软件和KOBAS软件对DEG分别进行GO和KEGG通路富集分析。【结果】(1)测序数据质控后每个样本测序碱基平均错误率均低于0.1%,Q20均高于97.78%,Q30均高于93.58%,测序质量可靠。从头组装后获得200 303个Transcript,对应123 178个Unigene。组装后数据去冗余后共获得147 932个Transcript,对应108 070个Unigene,平均长度为991.85 bp,N50为2 430 bp。(2)共有40 180个Unigene在NR、KEGG、eggNOG、GO、Pfam、Swiss-Prot数据库中获得功能注释,占总体的37.98%,其中10 747个基因在6个数据库中同时被注释,占总体的26.75%。(3)TGC相对于OGC共432个DEG,其中TGC相对于OGC显著上调267个基因、下调165个基因。(4)GO富集结果显示,432个DEG主要富集在IMP生物合成过程、IMP代谢过程、“从头”IMP生物合成过程、氨基酸结合、修饰氨基酸结合等5条生物通路中。(5)KEGG富集结果显示,432个DEG主要富集在神经活性配体-受体相互作用、酪氨酸代谢、嘌呤代谢、1个叶酸碳池、苯丙氨酸代谢、核苷酸代谢、泛醌和其他萜类化合物-醌生物合成等7条生物通路中。【结论】利用转录组学测序技术获得与神仙鱼透明鳃盖性状相关的432个基因,这些基因主要参与12条信号通路。研究结果将为神仙鱼透明鳃盖性状相关基因的挖掘和功能研究提供参考。

miR-199a-3p靶基因预测及生物信息学分析

目的为深入研究miR-199a-3p在膀胱癌形成和发展中的作用提供理论依据。方法分析miR-199a-3p序列,预测其靶基因和转录因子,并对靶基因进行GO富集和KEGG Pathway分析;构建TF-miR-199a-3p-靶基因网络调控图。结果 miR-199a-3p序列在多物种间具有高度保守性;GO分析发现miR-199a-3p的靶基因参与细胞调节、代谢调节、细胞大分子生物合成等生物过程(P<0.01);KEGG Pathway分析发现miR-199a-3p的靶基因显著富集在上皮细胞的细菌入侵通路、ECM受体的相互作用通路、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路、小细胞肺癌通路、癌症中的蛋白聚糖通路等;根据构建的TF-miR-199a-3p-靶基因网络调控图,挖掘出可能受miR-199a-3p调控的重要基因有MYC、SP1、mTOR、NFκB、NFκB1等。结论 miR-199a-3p可能通过直接靶向作用mTOR,调节PI3K-Akt-mTOR信号通路,从而参与膀胱癌的形成和发展。

冠心病急性心肌梗死患者外周血差异基因表达分析及功能

目的探讨冠心病急性心肌梗死患者外周循环血单核细胞中差异基因表达及功能。方法收集2020年9月至2021年9月在昆明市第一人民医院接受冠脉造影的患者,提取外周血单核细胞总RNA,使用DNBSEQ平台进行第2代高通量测序。检测并筛选差异表达基因,进行KEGG及GO富集分析。结果冠心病急性心肌梗死组与冠脉正常组对比,其中差异基因89个,上调基因67个,下调基因22个;其中差异lncRNA14个,差异mRNA72个,差异circRNA3个。完成KEGG pathway富集分析、KEGG disease富集分析、KEGG molecular富集分析。完成GO cell composition富集分析、GO cell function富集分析、GO biological process molecular富集分析。结论筛选出显著差异的10个mRNA、6个lncRNA、2个circRNA。富集分析中涉及感染、转录失调、PI3K-Akt信号通路、脂类合成、吞噬泡腔、细胞外基质、脂多糖结合等,与冠状动脉粥样硬化的发生与发展及急性血栓事件的发生可能相关。

鸡下丘脑高丰度miR-101的组织表达谱与功能预测分析

【目的】全面了解鸡下丘脑高丰度miR-101的组织表达情况和潜在生物学功能,为揭示下丘脑调控鸡机体能量平衡的分子机制奠定基础。【方法】采用茎-环定量RT-PCR方法检测miR-101在固始鸡4个发育阶段、13种组织中的表达,利用Pictar算法预测miR-101的靶基因并对预测靶基因分别进行Gene Ontology分析、通路分析和分层富集。【结果】miR-101的表达具有明显的时序特征和组织特异性,胚胎期各组织中的表达水平明显高于出壳后,脑部各组织中的表达水平明显高于其它被检测的组织,并在14胚龄下丘脑以及17胚龄小肠和腿肌中高丰度富集;miR-101的预测靶基因在生物学调节、代谢过程、发育过程和细胞过程等基本生物学过程中显著富集;针对神经系统发育的生物信息学分析显示,miR-101调控功能主要涉及脑发育、神经元分化、神经发生调节、神经胶质细胞分化和星形胶质细胞分化等生物学过程。【结论】miR-101为脑部组织高丰度表达miRNA,在脑发育相关的许多生物学过程中可能发挥重要的调节作用。

食管鳞状细胞癌基因组芯片生物信息学分析及靶向药物预测

目的·探究食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)的发生机制及其潜在靶向药物,为诊断和治疗ESCC提供理论依据。方法·选取2个GEO集(GSE38129、GSE20347),用R语言筛选差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)并进行GO(Gene Ontology)和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)富集分析。对DEGs行蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络分析,获得最显著模块基因以及关键基因,并对关键基因磷酸化酶B激酶(phosphorylase B kinase,PBK)做靶向药物预测。结果·2个数据集共包含670条相同的DEGs,其中下调基因342条、上调基因328条。GO和KEGG富集分析结果显示,DEGs主要富集到细胞外结构的组织、细胞外基质的组织、p53信号通路、IL-17信号通路、细胞周期等通路。通过对PPI网络做密集度分析,共筛选出20条关键基因。其中,关键基因PBK与细胞周期相关,在2个数据集中表达量均有上调;通过变构位点探测和化合物库虚拟筛选,预测出了PBK的潜在药物Compound 1。结论·通过生物信息学的方法能够有效分析ESCC的关键基因。关键基因PBK的靶向药物预测结果可能为ESCC的靶向治疗提供一定的参考。

基于网络药理学与分子对接探讨参芪白石汤治疗胃癌的机制

目的运用网络药理学方法、GEO数据库与分子对接,探讨参芪白石汤(SBD)治疗胃癌(gastric cancer,GC)的作用机制。方法SBD有效成分及相应靶点通过TCMSP数据库、Pubchem获取,根据《中药大辞典》补充成分,GC差异表达基因从GEO数据库搜索,筛选出GSE118916探针芯片数据集,采用STRING数据库构建PPI蛋白-蛋白互作网络,借助Metascape数据库对核心靶点进行GO和KEGG通路富集分析,利用THPA数据库获得核心基因的免疫组化结果及基因蛋白表达,再运用AutoDock分子对接软件对主要活性成分与核心靶点间的相互作用进行验证。结果获得参芪白石汤9味中药,经OB、DL初步筛选得到63种活性成分,对应930个潜在靶点。GO和KEGG功能富集分析显示,SBD通过平滑肌细胞增殖的调节、对肽的反应、凋亡过程的正向调节、血管相关平滑肌细胞增殖的调节等14个生物过程发挥作用,涉及癌症通路、肿瘤坏死因子信号通路、脂质和动脉粥样硬化、糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路等。核心基因蛋白的免疫组化显示ICAM1、PTGS2、PPARG在GC组织中呈强阳性表达,分子对接验证发现3-表齐墩果酸和槲皮素与核心靶点对接良好。结论多靶点药物SBD可能是一种很有前景的GC治疗候选药物,但还需要进一步的体内体外实验。

BAZ2A在子宫颈癌和肝癌中促癌的共同机制研究

目的研究毗邻锌指结构域的溴结构域蛋白2A(bromodomain adjacent to zinc finger domain protein 2,BAZ2A)促进子宫颈癌和肝癌发展的共同机制。方法通过转录组测序获得子宫颈癌组和肝癌组的转录组数据。应用R语言的“limma”包分别筛选子宫颈癌组DEGs和肝癌组DEGs,并取交集获得其共有DEGs。通过“ggplot2”和“clusterProfiler”包对DEGs进行GO和KEGG功能注释分析。应用STRING数据库在线工具构建子宫颈癌DEGs、肝癌DEGs和共有DEGs的PPI网络分析图。使用Cytoscape软件对PPI网络分析图进行进一步处理,鉴定出核心基因。结果对子宫颈癌DEGs、肝癌DEGs和共有DEGs分别进行KEGG富集,三者共有的通路涉及细胞凋亡、抗原加工与呈递、类固醇生物合成。对子宫颈癌DEGs、肝癌DEGs和共有DEGs分别进行GO富集,前两者共有的生物过程(biological process,BP)条目涉及凋亡信号通路、免疫反应、生物黏附,三者共有的BP条目为细胞-底物黏附。子宫颈癌DEGs的核心基因为EP300。EP300对癌症细胞凋亡、迁移有调控作用。肝癌DEGs的核心基因为HSP90AB1。HSP90AB1可介导细胞程序性死亡、炎症和自身免疫、迁移等过程。共有DEGs的核心基因为RPS3。RPS3是一种核糖体蛋白,可通过影响核糖体的生物发生而影响癌细胞的生长、增殖和转移。结论BAZ2A可通过调节细胞凋亡、免疫反应、细胞运动、迁移而影响子宫颈癌、肝癌的发展,这为癌症的靶向治疗提供了新思路。

二倍体和四倍体西瓜的转录组初步分析

植物染色体加倍后的表型变化与基因的表达密切相关。本研究对1份二倍体和3份四倍体西瓜材料进行转录组测序并分析差异表达基因。结果表明,二倍体和四倍体西瓜的差异表达基因显著富集的GO term为细胞氮化合物生物合成过程、光系统、半胱氨酸型内肽酶抑制剂活性、氧化还原酶活性以及类囊体等,KEGG富集分析中发现差异表达基因在光合作用、光合作用天线蛋白、叶绿素和卟啉代谢、乙醛酸和二羧酸代谢等通路较为活跃。二倍体和四倍体西瓜中高水平差异基因大都是上调表达,氧化应激蛋白、脱落酸受体、乙烯响应转录因子等差异表达基因可能是西瓜多倍体形成的关键因子,对相关基因的深入研究有助于解析植物倍性变化的分子机制。

面向疾病分类的人类互作网络拓扑模块的功能同质性分析

鉴于网络医学中尚未有对疾病分类与功能蛋白模块功能同质性分析之间关系的研究,展开以下研究工作:首先,利用Mesh、String9等数据库中的数据构建了基因关系网络;其次,采用基于优化模块度的模块划分方法(如BGLL、非负矩阵分解(NMF)等聚类算法)对基因关系网络进行了划分;再次,对划分出来的模块进行了GO富集分析,通过对高致病拓扑模块和低致病拓扑模块的GO富集分析的比较,发现了疾病分类和蛋白模块功能特性在生物过程、细胞组分、分子功能等方面存在重要的生物学提示;最后,分析了疾病分类的拓扑模块的功能特性,通过对网络拓扑性质如平均度、密度、平均最短路径长度等方面的分析得到了各模块的功能特点数据,进一步揭示了疾病分类和功能模块之间的相关关系。

^(60)Co-γ射线辐射水稻小RNA测序变异分析

为探讨γ射线辐射引起水稻损伤效应的小RNA变异,采用0、300和400 Gy的^(60)Co-γ射线辐射处理水稻高粳糯种子,利用Illumina HiSeq^(TM)2500高通量测序平台对辐射后的高粳糯三叶期叶片进行小RNA测序。结果显示,0 Gy(对照)组共获得7395578个小RNA,254个已知miRNA成熟序列,26个新miRNA成熟序列;300 Gy剂量组(Gy3)共获得10315701个小RNA,265个已知miRNA成熟序列,29个新miRNA成熟序列;400 Gy剂量组(Gy4)共获得6469869个小RNA,261个已知miRNA成熟序列,29个新miRNA成熟序列。GO富集分析显示,Gy4 vs CK组差异miRNAs对应的候选基因富集到生物过程、细胞组分和分子功能三大类共58个小类,其中涉及分子功能的基因最多。Gy3 vs Gy4组差异miRNAs对应的候选基因富集到生物过程和分子功能两大类共7个小类,以离子结合、过渡金属离子结合和氧化还原酶活性占主要比例。KEGG富集分析显示前20条显著富集途径,Gy3 vs CK组差异miRNAs对应的候选基因富集到植物病原互作最高,富集最显著的是植物昼夜节律。Gy4 vs CK组差异miRNAs对应的候选基因组富集到代谢途径最高,富集最显著的是甘油磷脂代谢和醚脂类代谢,Gy3 vs Gy4组差异miRNAs对应的候选基因富集到甘油磷脂代谢、真核生物的核糖体发生和内吞作用三个途径最高,富集最显著的是醚脂类代谢。本研究从RNA水平为辐射诱变水稻引起当代的苗期损伤效应提供了新见解。

基于网络药理学分析白头翁汤治疗猪腹泻的作用机制

试验利用网络药理学研究方法尝试揭示白头翁汤治疗猪腹泻的活性成分、作用靶点及其基因功能、信号通路的机制。首先在中药系统药理学分析数据库中检索白头翁汤的所有化学成分、作用靶点,进而利用STRING、DAVID、NCBI数据库,Cytoscape软件构建化合物—靶点网络、蛋白质—蛋白质相互作用(PPI)网络、靶点—通路网络,研究白头翁汤治疗猪腹泻的作用机制。通过化合物的口服利用度和类药性筛选得出白头翁汤11个活性化合物,化合物—靶点网络结果显示,11个活性化合物含有63个相应靶点;白头翁汤作用于猪腹泻的PPI网络图包含45个靶点,主要靶点是雌激素受体1(estrogen receptor,ESR1)、CREB结合蛋白(CREB binding protein,CREBBP)、丝裂原活化蛋白激酶1(mitogen-activated protein kinase 1,MAPK1)、雄激素受体(androgen receptor,AR)等,与猪腹泻靶点基因直接相关的靶点是拓扑异构酶Ⅱβ(DNA topoisomeraseⅡ,TOP2B)、ESR1、ESR2、糖皮质激素受体(glucocorticoid receptor,NR3C1)、AR和细胞核受体共激活剂2(nuclear receptor coactivator 2,NCOA2);白头翁汤—猪腹泻PPI网络图关键靶点GO富集条目为5个,其中生物过程、分子功能、细胞组成相关的条目分别有3、1、1个;白头翁汤作用于猪腹泻PPI网络图KEGG信号通路有1条。白头翁汤可能主要通过金鱼草素、掌叶防己碱、8-异戊烯基二氢茆酚-7-葡糖苷、延胡索乙素、足叶草脂素、黄麻苷和8-羟基松脂醇等调控TOP2B、ESR1、ESR2、NR3C1、AR和NCOA2等靶点,基因功能富集于磷脂酶C激活G蛋白偶联受体信号通路、腺苷酸环化酶激活肾上腺素能受体信号通路、DNA模板转录、类固醇结合、细胞膜的组成部分,以及通过KEGG信号通路中神经活性的配体—受体相互作用信号通路来治疗猪腹泻。

食管鳞状细胞癌差异表达基因的生物信息学分析

目的:应用生物信息学方法挖掘食管鳞状细胞癌(ESCC)的相关基因,探讨其发病机制,为ESCC诊断和靶向治疗提供依据。方法:从GEO(Gene Expression Omnibus)数据库下载基因芯片数据集GSE100942和GSE17351,利用其分析工具GEO2R筛选ESCC的差异表达基因(DEGs)。运用数据库DAVID进行GO功能和KEGG通路富集分析,应用Cytoscape软件和STRING数据库构建相互作用网络和关键基因模块,挖掘ESCC靶基因。进一步通过ONCOMINE和UCSC数据库的临床组织样本证实靶基因与ESCC的关系。结果:共筛选出80个DEGs,富集分析显示差异基因在细胞分裂、胶原纤维组织、有丝分裂胞质分裂、纺锤体、中间体等方面存在显著富集。共挖掘出11个ESCC靶基因,经证实均在临床ESCC组织样本中存在显著高表达。其中NUSAP1、KIF20A、DEPDC1、TTK、CCNB1、NCAPG、AURKA这7个靶基因尚未在ESCC中有研究。结论:通过生物信息学挖掘出的与ESCC相关的7个新靶基因,可能是未来研究ESCC发病机制、临床诊断和治疗的重要靶点。

苹果片在干制条件下的蛋白质组学分析

[目的]研究苹果片在干制条件下及复合护色剂处理后的蛋白质水平变化。[方法]采用Label free技术分析了苹果片在干制条件下及复合护色剂处理后果肉中蛋白质组学的变化。[结果]一共检测到319个差异蛋白上调,590个下调,分别参与了多个不同的代谢途径。其中,催化活性catalytic activity(48个差异表达蛋白)、氧化还原过程oxidation-reduction process(18个差异表达蛋白)、应激反应response to stress(17个差异表达蛋白)等多个途径的蛋白差异表达明显。KEGG富集分析结果显示,共有2个基因通路显著富集,在氧化磷酸化Oxidative phosphorylation中有5个蛋白参与显著富集;在代谢通路Metabolic pathways中有11个蛋白参与显著富集。这2个途径与抗氧化、褐变酶合成途径有关。[结论]该研究首次在苹果片干制条件下及复合护色剂处理后采用蛋白质组学的方法分析差异蛋白的表达变化,为复合护色剂在实践中果蔬护色提供科学依据。

杜洛克与二花脸杂交猪群体SNP偏分离分析

偏分离(TRD)是生物中普遍存在的现象,本研究拟在高密度基因芯片判断基因型的大规模群体中挖掘猪基因组标记位点的偏分离位点并探究其潜在的遗传机制。本研究用60K Illumina Porcine SNP芯片对1020头F2资源家系(杜洛克与二花脸杂交F0-F2群体)进行基因型分型,用偏分离分析软件TRDscan(BF>100)和TDT(P<0.01)方法在单个位点上检测偏分离信号,并对二者共有的显著信号位点附近100 kb窗口的基因进行功能分析。此外,本研究还利用单倍型分型的软件包PHASEBOOK采用多位点连锁分析的策略分析了父源和母源配子中的偏分离区域,并在该区域内搜寻潜在的QTLs。结果表明:1)在单位点的偏分离分析中共鉴定到44个显著的偏分离位点,筛选到23个相关基因;对父本和母本特异性偏分离效应进行分析时,分别鉴定到27和35个显著偏分离位点,其中,分别有11和25个位点的100 kb附近有已注释的功能基因。2)基于单倍型多位点连锁的偏分离结果显示,父本显著偏分离位点位于5和13号染色体上,在该偏分离区域内搜寻功能相关的QTL,共搜寻到3个与繁殖性状(木乃伊数、产活仔数、黄体数)有关的QTLs;分析母本偏分离位点时,在4、6和12号染色体上定位到显著偏分离区域,结合已知的猪QTL数据库,共找到了5个与繁殖性状相关的QTLs。本研究利用大规模猪家系数据系统地鉴别了猪基因组的偏分离位点,为解析猪中的偏分离现象和进一步探究其生物学机制提供了一定的参考作用。

小细胞肺癌差异表达基因的生物信息学分析

目的:应用生物信息学方法挖掘小细胞肺癌(small cell lung cancer, SCLC)的相关基因,探讨其发病机制,为SCLC诊断和治疗提供靶点。方法:从GEO(Gene Expression Omnibus)数据库中下载基因芯片数据集GSE43346和GSE6044,利用在线分析工具GEO2R筛选SCLC的差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)。应用DAVID数据库进行GO和KEGG通路富集分析,利用STRING数据库和Cytoscape软件构建蛋白质相互作用网络和关键基因模块,筛选SCLC关键基因。运用UCSC和ONCOMINE数据库中的临床组织样本验证靶基因与SCLC的关系。结果:初筛出114个DEGs,富集分析发现差异基因在细胞分裂、细胞周期、有丝分裂、DNA复制等方面存在显著富集。共筛选出12个SCLC靶基因,经临床SCLC组织样本验证关键基因在SCLC组织中存在显著高表达。其中FBXO5、NCAPG、GINS2、GMNN、MCM6、ESPL1、MCM2、NDC80、BUB1B、CCNB2基因可能是SCLC分子发病机制的新靶点。结论:通过生物信息学筛选出10个与SCLC相关的新靶点,表明其可能是未来研究SCLC发病机制、临床诊断和治疗的重要靶基因。

多发性骨髓瘤患者与健康人脂肪基质细胞差异的关键基因测定及分析

目的鉴定健康人与多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)患者脂肪基质细胞的基因表达差异,为MM研究提供依据。方法利用基因表达数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)下载与多发性骨髓瘤基质细胞和正常脂肪基质细胞相关的GSE133346微阵列数据芯片,通过R语言软件对数据经过标准化、校准、log2转化、转换基因ID和补充缺失值,然后以|log fold change(FC)|>1.5以及差异值P<0.05为标准筛选数据库中经校准的表达基因。差异基因通过注释、可视化和集成在线数据库(DAVID)获得GO富集分析结果,包括生物过程(biological processes,BP)、细胞成分(cellular components,CC)、分子功能(molecular functions,MF)。蛋白功能关系网络(STRING)在线数据库对筛选出的差异基因进行分析,利用图形化显示、分析和编辑蛋白网络的软件(Cytoscape)进行拓扑学分析筛选出关键差异基因。通过癌症数据在线分析和挖掘的网站(UALCAN)分析评估相关关键差异基因的表达结果。结果24个样本(MM患者和健康者各12例)来源的脂肪基质细胞,筛选出差异基因148个,其中上调47个,下调101个。GO和KEGG富集分析结果中,BP主要富集在白细胞迁移、细胞黏附、细胞对成纤维细胞生长因子刺激的反应、细胞外基质组织。CC主要富集在细胞外外泌体、内质网腔、细胞外区域、细胞表面以及质膜。MF主要富集在胶原结合,肌动蛋白结合,血小板衍生生长因子受体结合,细胞外基质结构成分以及微管蛋白结合。KEGG通路上差异基因富集在黏着力,调节肌动蛋白细胞骨架,ECM-受体相互作用,癌症中的胆碱代谢以及PI3K-Akt信号通路。拓扑学分析得到关键差异基因30个,其中上调14个,下调16个。UALCAN分析关键差异基因,其中验证出6个差异基因与肿瘤患者的生存相关,包括CSRP1、FYN、MYLK、FSTL3、LAMB1、PRRX1。其中CSRP1、FYN和MYLK与MM发展正相关,而FSTL3、LAMB1、PRRX1与MM发展负相关。结论在对12例多发性骨髓瘤患者与12名健康人脂肪基质细胞微阵列数据芯片的分析中,筛选出了6个与MM患者脂肪基质细胞相关的关键差异基因。

小鼠NFATc1相互作用蛋白功能及KEGG通路分析

目的:利用生物信息学方法对小鼠NFATc1及相关蛋白功能进行预测与分析,为探讨NFATc1生物学功能及作用机制提供借鉴。方法:利用在线数据库STRING,选取系统打分高于0.800的20种蛋白质与NFATc1构建蛋白相互作用网络图,并对该蛋白集合进行后续分析;采用DAVID在线分析工具对以上蛋白进行GO功能富集和KEGG信号通路分析。结果:GO富集分析显示,该蛋白集合参与CaN/NFAT信号通路、转录正调控、JUN蛋白磷酸化、基因表达正调控等生物学过程。具体分子功能主要是结合转录因子、钙依赖蛋白丝氨酸/苏氨酸磷酸酶活性、JUN蛋白激酶活性及RNA聚合酶Ⅱ核心启动子近端序列特异性结合DNA等;KEGG信号通路分析显示,该蛋白集合主要富集于破骨细胞分化代谢、Wnt信号通路、T细胞受体信号通路、B细胞受体信号通路等。结论:NFATc1及其相关蛋白生物学功能具有广泛性,其原因可能与参与多种细胞信号转导通路相关。

男性痛风患者尿液中分子信号通路蛋白的变化特点分析

目的使用同位素标记相对和绝对定量(isobaric tags for relative and absolute quantitation,iTRAQ)蛋白组学技术分析男性痛风患者和正常对照组尿液中的差异蛋白质特征谱,为今后进一步研究打下基础。方法收集男性痛风患者和体检中心健康男性尿液标本各6例,应用iTRAQ技术对样本进行鉴定,对获得的全部蛋白进行生物信息学分析。结果(1)两组共筛选出1980个蛋白。取差异倍数≥1.5或≤0.67为筛选标准,共筛选出差异蛋白226个,其中上调差异蛋白120个,下调差异蛋白106个;(2)基于本体论(gene ontology,GO)分析显示差异蛋白主要参与炎症反应、免疫反应和对细菌的防御反应;(3)KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路分析差异蛋白主要富集在甘油磷脂代谢、肾素-血管紧张素系统和矿物吸收三个代谢途径。结论痛风组与正常组对差异表达蛋白进行KEGG信号通路富集分析,发现主要富集在脂代谢、肾素-血管紧张素系统和矿物吸收三条分子信号通路。