基于单细胞ATAC测序数据的乳腺癌上皮细胞转录因子研究

研究表明,乳腺肿瘤细胞染色质开放区域上的转录因子显著影响乳腺癌患者的临床表型和预后。然而,在单细胞层面,这些调控元件如何调控乳腺癌发生发展尚不明确。为此,本研究从GEO数据库中下载了45216个正常和肿瘤乳腺组织的单细胞染色质可及性测序(single-cell ATAC sequencing,scATAC-seq)数据,并对其进行了分析。根据标记基因在细胞群的基因活性得分进行细胞类型注释后得到7种乳腺细胞类型。皮尔逊相关性分析表明,肿瘤和正常乳腺样本的上皮细胞存在明显的染色质可及性差异,且乳腺上皮细胞存在高度样本间异质性(PCC=-0.07),暗示其是乳腺肿瘤的主要恶性细胞类型。为了探究正常和恶性乳腺上皮细胞的差异可及性区域中转录因子结合基序的富集情况,在提取上皮细胞群后对4个上皮细胞亚型的特征开放区域进行了转录因子结合基序富集分析。结果表明,恶性乳腺上皮细胞有194个转录因子显著富集(P<0.001),它们可能涉及乳腺肿瘤发展和转移等调控过程。对上皮细胞亚型中富集程度较高的转录因子进行活性分数计算及转录组数据验证,结果进一步显示这些差异调控元件可能与乳腺细胞恶性发展相关。此外,对转录因子结合基序在不同乳腺癌亚型中的可及性差异进行了分析,发现SNAI2在三阴性乳腺癌样本中具有显著高的可及性,提示SNAI2在三阴性乳腺癌中具有潜在的特异性调控作用。

低温胁迫下赤霉素对花生萌发特性的影响及转录组分析

低温冷害是吉林省花生全生育期的主要非生物胁迫灾害,生育后期如遇霜冻冷害,会严重影响花生的外观品质、籽仁品质和种子发芽能力。赤霉素是一种广泛存在于植物体中的一种植物激素,能够调节植物各种生长发育过程。本研究以高油酸花生品种吉花25为试验材料,在4℃条件下用赤霉素溶液(50 mg/L)低温浸种处理8 h,以水溶液低温浸种为对照(CK),28℃条件下发芽,统计24 h露白率、48-96 h的发芽率,计算72 h、96 h发芽指数和种子活力指数。对24-96 h的发芽种子进行取样,进行RNA-Seq转录组测序分析。结果表明:低温胁迫后,经赤霉素浸泡处理的花生种子24 h露白率显著高于CK,48-96 h的发芽率极显著高于CK,72 h、96 h的发芽指数和种子活力指数极显著高于CK。通过转录组测序分析可知,低温胁迫后,经赤霉素浸泡处理后的花生种子与CK相比分别有11 737、15 047、4 506、26 522个显著差异表达基因;GO功能注释将差异基因富集到50个功能组,KEGG代谢通路分析将持续差异表达的基因富集到138个代谢通路中,其中植物激素信号转导、氨基酸的生物合成、植物-病原菌互作、淀粉和蔗糖代谢和碳代谢等代谢途径中富集到的基因数目最多,且上调基因显著多于下调基因。低温胁迫后,花生种子经赤霉素处理后可以快速萌动发芽,说明赤霉素处理可以提高花生种子活力,打破花生种子休眠,促进花生种子萌发和胚轴伸长。

基于转录组测序技术筛选影响蛋鸡产暗斑蛋候选基因的研究

本研究旨在利用转录组测序技术(RNA-seq)筛选鸡十二指肠中与暗斑蛋形成相关的功能基因和信号通路。选取连续产暗斑蛋率低和连续产暗斑蛋率高的济宁百日母鸡各10只分别作为对照组和暗斑组,采集十二指肠组织,测定钙代谢相关基因mRNA表达量,利用RNA-seq技术对差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)进行GO(gene ontology)功能注释和KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)信号通路富集。结果表明,转录组获得高质量数据108.75 Gb且所有样本Q30>97%;共筛选得到471个DEGs,其中327个上调,144个下调,随机选取7个DEGs进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证,表达趋势与转录组测序结果基本一致;GO功能注释分析筛选到SLC8A3、SLC24A4、SLC9A2等DEGs主要富集到线粒体钙离子稳态、钠离子跨膜转运和钙离子结合的过程;KEGG通路富集结果显示,GSTT1、GSTO2、GSTA3、CLDN2、CLDN10等DEGs主要富集到细胞色素P450介导的外源物代谢通路、药物代谢-细胞色素P450、钙信号通路等;与对照组相比,暗斑组十二指肠钙结合蛋白(CALB1)的mRNA表达量显著下降(P<0.05)。综上,蛋鸡十二指肠中GSTT1、GSTO2、GSTA3基因的上调和SLC8A3、SLC24A4等基因的下调是影响暗斑蛋形成的关键因素,钙信号通路在暗斑形成中发挥了重要作用。本研究为暗斑蛋的机理研究提供了基础材料。

外周血miR-326和miR-532-3p预测妊娠期糖尿病发病风险的潜在价值

目的 探讨外周血微小核糖核酸(miR)miR-326和miR-532-3p作为生物标记物在预测妊娠期糖尿病发病风险中的潜在价值。方法 选取2021年6月30日至2022年6月30日在莆田市第一医院登记的5例患病孕妇和5名健康孕妇作为患者组和对照组,收集、分析基线资料,并进行外周血转录组测序。同时,结合已发表数据集对miR进行筛选。采用皮尔逊相关系数法分析所获得的miR-326、miR-532-3p表达量与基线资料的相关性,并使用受试者工作曲线分析评估其预测价值。结果 患者组和对照组的餐后1小时血糖值差异有统计学意义(P<0.05)。测序数据表明miR-326(P<0.05)和miR-532-3p(P<0.05)的表达差异有统计学意义,且两者表达量呈显著正相关(r=0.87,P<0.05),该表达量与餐后1小时血糖均呈正相关(r=0.71、0.70,P均<0.05)。此外,餐后2小时血糖值与年龄(r=0.64,P<0.05)呈正相关,而胆固醇与甘油三酯水平(r=0.68,P<0.05)也呈正相关。miR-326与miR-532-3p在妊娠期糖尿病诊断中的曲线下面积均为0.96,联合检测可实现100%的灵敏度、80%的特异性和80%的准确性,对于预测妊娠期糖尿病发病风险具有较高的潜力。结论 miR-326和miR-532-3p的异常表达在预测妊娠期糖尿病的发病风险方面具有重要价值。

一例AML-M2患者初发和缓解期转录组测序SNV结果比较分析

本研究旨在进一步阐明急性髓系白血病的发病机制,筛选新的肿瘤特异性突变。利用高通量测序的方法对1例初诊的部分分化型急性髓系白血病(AML-M2)患者发病期及缓解期外周血样本进行转录组测序,通过对初诊时和缓解后表达基因的比较,筛选可能与白血病发生相关的单核苷酸变异(SNV)。结果表明:Reads在基因上分布均匀,覆盖完整,检测到大部分基因的表达。通过对SNV的筛选,共检测到29881个基因突变,包括28113个种系突变和752个体突变,其中编码区获得性突变11个(P<0.05),包括ZRSR1、MLXIP、TLN1、LAP3、HK3。结论:高通量测序作为一种无偏的检测基因突变的新方法,可以发现肿瘤相关新突变。MLXIP可能是AML M2新的分子标志物。

香烟烟雾提取物诱导16HBE细胞MUC5AC上调的机制

目的本实验旨在利用转录组测序技术探索参与香烟烟雾提取物(CSE)诱导16HBE细胞MUC5AC上调的信号通路及其分子机制,为寻找新的慢性阻塞性肺疾病(COPD)黏液高分泌药物作用靶点提供理论依据。方法利用转录组测序技术检测CSE引起16HBE细胞差异表达的基因(DEGs),通过生物信息学分析挖掘出可能参与CSE诱导16HBE细胞MUC5AC上调的信号通路及相关基因。利用RT⁃qPCR技术验证所筛选的信号通路中相关基因转录水平;利用信号通路激动剂及siRNA干扰技术分别验证该信号通路及相关基因是否参与CSE诱导的16HBE细胞MUC5AC上调过程。结果转录组测序共检测到2567个DEGs,生物信息学分析结果显示16HBE细胞中MAPK信号通路、WNT信号通路、PI3K⁃Akt等信号通路在受到CSE刺激后表达异常。RT⁃qPCR结果显示CSE刺激16HBE后WNT4、WNT5B、WNT6、WNT10A基因的转录水平较对照组分别下调了0.885、0.893、0.705、0.618倍(P<0.05),WNT9A较对照组上调3.727倍(P<0.05),与转录组测序结果一致。激活经典WNT信号通路后,16HBE细胞MUC5AC转录水平较对照组上调3.197倍(P=0.0313)。而在小分子干扰实验中,WNT5B siRNA组+CSE组MUC5AC mRNA较阴性对照+CSE组上调2.092倍(P=0.0162)。结论非经典WNT信号通路中的WNT5B在CSE刺激16HBE细胞后下调,并参与CSE诱导的MUC5AC的表达上调。

雄激素非依赖性前列腺癌细胞中差异甲基化基因的初步筛选

应用全基因组DNA甲基化芯片(Illumina Infinium HumanMethylation27 BeadChip)杂交技术以及转录组RNA测序技术,检测了雄激素依赖性前列腺癌(androgen-dependent prostate cancer,ADPC)细胞株LNCaP和雄激素非依赖性前列腺癌(androgen-independent prostate cancer,AIPC)细胞株LNCaP-AI(androgen independent)中的差异甲基化基因。发现与LNCaP细胞株相比,LNCaP-AI细胞株有990个CpG位点表现为高甲基化,涉及855个基因;2 305个CpG位点表现为低甲基化,涉及1 970个基因。结合转录组mRNA表达结果,筛选出6个超甲基化基因:FAM111B、RAB36、PCDH7、COL6A2、IGF1R、GULP1;8个低甲基化基因:EPHA3、TM4SF1、IGFBP5、FAM105A、RASD1、ITPR2、CYP27B1、UBE2E3。这些差异甲基化基因涉及钙离子信号通路、Wnt信号通路等多个信号通路,参与了细胞的基因表达、信号传导、细胞通讯、细胞运动、细胞黏附以及血管生成等功能,为探讨这些差异甲基化基因在前列腺癌雄激素非依赖性转化过程中发挥的作用奠定了基础。