通过生物信息学方法鉴定PTPRR和JAG1为去势抵抗性前列腺癌（CRPC）的关键基因（英文）

目的:鉴定去势抵抗性前列腺癌(CRPC)的关键基因。创新点:(1)结合多个数据库数据,运用生物信息学方法鉴定CRPC的关键基因;(2)首次报道PTPRR可能在CRPC里起关键作用。方法:通过下载三个GEO数据库的m RNA微阵列数据,分析CRPC和激素敏感前列腺癌之间的基因差异,对筛选出的差异基因进行功能富集分析和蛋白质间相互作用分析,最终筛选出两个有重要功能的差异基因(PTPRR和JAG1)。通过在多个其他数据库中进行表达量验证和生存分析,进一步证明这些基因的重要作用。结论:PTPRR和JAG1在CRPC中显著增高,并与预后差相关。因此,这两个基因有可能作为CRPC的诊断和预后的生物标志物。     

基于芯片数据的神经分化基因网络互作分析为神经系统疾病的细胞疗法提供基础（英文）

目的:通过筛选差异基因,获得控制骨髓间充质干细胞向神经细胞分化及神经发育的中心基因,为治疗神经系统疾病提供参考。方法:从基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus database)中获得芯片数据,利用生物信息学软件筛选差异基因,并对差异基因进行GO功能富集、蛋白互作网络分析和中心基因分析。结论:通过分析,初步推测Nrcam、Sema3a、Mapk8、Dlg4、Slit1、Creb1、Ntrk2、Cntn2和Pax6等中心基因在调控骨髓间充质干细胞向神经细胞的分化中发挥重要作用;Dcx、Nrcam、Sema3a、Cntn2、Slit1、Ephb1和Pax6等中心基因在神经发育过程中发挥作用;Fgf2、Tgfβ1、Vegfa、Serpine1、Il6和Stat1等中心基因在抑制神经分化过程中发挥作用。     

Her-2阳性乳腺癌淋巴结转移相关的miRNA的筛选及其与患者预后关系的研究（英文）

目的:寻找一种或多种能预测人类表皮生长因子受体2(Her-2)阳性乳腺癌患者是否发生淋巴结转移及其预后的分子标志物。创新点:本研究发现,miR-455与Her-2阳性乳腺癌转移相关,可能是一个预测Her-2阳性乳腺癌患者淋巴结转移和预后的分子标志物。miR-455可以通过与长链非编码RNA人肺腺癌转移相关转录本1(MALAT1)的相互作用,在乳腺癌的淋巴结转移过程中发挥重要功能。方法:通过下载肿瘤基因组图谱(TCGA)数据库中与乳腺癌相关的微小RNA(miRNA)测序数据,筛选与乳腺癌淋巴结转移相关的miRNA,进一步分析这些miRNA与乳腺癌患者预后的相关性。同时,用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)方法检测这些miRNA在不同程度淋巴结转移的Her-2阳性乳腺癌患者组织中的表达水平,及其与预后的相关性。通过细胞学实验研究过表达miR-455对Her-2阳性乳腺癌细胞系MDAMB-453增殖和侵袭能力的影响,并用qRT-PCR检测过表达miR-455对MALAT1表达的影响。结论:miR-455可能是Her-2阳性乳腺癌患者淋巴结转移和预后的潜在预测因子。     

神经轴突再生过程中微小RNA(miRNA)、转录因子和靶基因的网络功能分析（英文）

创新点:本研究比较详细地阐明了与神经轴突再生相关的微小RNA(mi RNA)、转录因子和靶基因的相互作用关系,为神经系统疾病的恢复奠定基础。方法:本研究从基因表达综合数据库中获得与轴突再生相关的转录因子和基因数据,利用文献报道及生物信息学数据库预测的方法筛选与轴突再生相关的基因靶向mi RNA。利用生物信息学方法分析了三者之间的网络作用关系,预测了在相互作用网络中发挥重要作用的节点。最后对目标基因的基因本体(GO)功能进行了富集。结论:通过分析,初步筛选了与神经轴突再生相关的51个mi RNA、27个转录因子和59个靶标基因。进一步分析得到359对前馈环路,在此基础上推测了神经轴突再生过程中发挥重要作用的7个核心基因(Nap1l1、Arhgef12、Sema6d、Akt3、Trim2、Rab11fip2和Rps6ka3),6个miRNA(hsa-miR-204-5p、hsa-miR-124-3p、hsa-miR-26a-5p、hsamiR-16-5p、hsa-miR-17-5p和hsa-miR-15b-5p)和8个转录因子(Smada2、Fli1、Wt1、Sp6、Sp3、Smad4、Smad5和Creb1)。     

通过非靶向代谢组学和转录组学发现人动脉粥样硬化性腹主动脉瘤的潜在生物标志物（英文）

目的:腹主动脉瘤(AAA)和动脉粥样硬化(AS)在临床危险因素和分子发病机制上有相当大的相似之处。我们的研究旨在从代谢组学的角度研究AAA和AS之间的差异,并通过与转录组学的整合分析探索差异代谢物的潜在机制。创新点:从代谢组学的角度探究了AAA和AS之间的差异;采用关联分析,探究差异代谢物和差异基因的交互作用整合了代谢组学和转录组学。方法:应用32例AAA和32例AS患者的血浆样本表征代谢物谱,采用非靶向液相色谱质谱法(LC-MS),探究AAA与AS之间代谢物水平的差异;应用GEO数据集GSE57691,探究AAA与AS之间基因表达的差异;最后应用Spearman相关分析探究差异代谢物与差异基因之间的相关性。结论:本研究共鉴定出18种显著差异代谢物,其中7种代谢物的组合可能作为区分AAA和AS的生物标志物,曲线下面积(AUC)为0.93。通过整合代谢组学和转录组学数据,发现这7种代谢物,尤其是2'-脱氧-D-核糖(2d DR)与差异表达基因显著相关。本研究提供了AAA和AS患者血浆代谢物的全面概况,并为动脉粥样硬化性AAA的发病机制提供了研究方向。     

VEGF-A对小鼠肾脏促红细胞生成素调控作用研究

为了研究血管内皮生长因子VEGF-A对肾脏促红细胞生成素EPO的表达调控以及相关基因和通路的影响,我们利用VEGF可逆抑制小鼠模型,将小鼠模型分为VEGF-A正常组(dox+)和VEGF-A抑制组(dox-)(n=8)。取小鼠肾脏组织提取总RNA,qPCR检测VEGF-A以及部分相关基因的mRNA表达量,进行转录组测序,通过FPKM和log₂(FC)一值筛选差异基因进行GO和KEGG通路富集分析。结果发现,dox-组较dox+组VEGF-AmRNA水平明显降低;两组小鼠转录组测序数据分析发现共有1 282个差异基因,其中上调基因803个,下调基因479个;通过对差异基因进行GO和KEGG富集分析发现,差异基因主要参与T细胞活化、脂肪细胞分化产热等,主要定位在细胞外基质以及质膜外侧等位置,且富集于PI3K-AKT信号通路。因此我们得出结论,抑制小鼠VEGF-A的表达可以促进EPO表达上调,从而影响PI3K-AKT信号通路相关基因水平表达。     

乳腺癌中mRNA结合蛋白IMP3表达差异的研究

IMP3（胰岛素生长因子Ⅱ的mRNA的结合蛋白3）是一个新发现的癌胚胎的RNA结合蛋白,研究发现其参与细胞生长和细胞迁移在胚胎发育的早期阶段．该研究利用实时定量逆转录PCR对IMP3在乳腺癌的诊断和治疗中的应用潜力进行了研究和评估．检测了不同类型乳腺癌样本中IMP3的表达情况,定量PCR结果分析中应用2也小。方法进行了归一化比较．研究结果表明,IMP3基因表达与乳腺癌病人肿瘤的大小及淋巴转移存在明显的相关性（P〈0．01）．不同的临床阶段和病理分期与IMP3的表达水平之间也存在一定的相关性,表明差异不显著（P〉0．05）．该研究表明IMP3作为一种新的肿瘤相关因子,其表达水平与乳腺癌也存在一定的相关性,显示了其作为一种潜在的肿瘤标志物的可能性．     

基于网络药理学和分子对接探讨宽叶山蒿干预乳腺癌的作用机制

目的:基于网络药理学方法探讨宽叶山蒿的活性成分干预乳腺癌的作用机制。方法:在SciFinder等文献数据库中检索出已报道的宽叶山蒿化合物相关结构信息,再利用PubChem、swissADME和PharmMapper数据库筛选符合要求的活性化合物及其所对应的靶点信息。利用OMIM、DrugBank和GeneCards疾病数据库进行乳腺癌相关靶点的搜索及筛选。使用Cytoscape 3.7.2软件对宽叶山蒿活性成分-靶点网络进行构建,再利用String 11.5在线平台构建蛋白相互作用(Protein-protein interaction, PPI)网络,通过Cytoscape 3.7.2软件上的MCODE插件对干预乳腺癌的关键靶点进行预测,接着将宽叶山蒿活性成分靶点和乳腺癌的靶点取交集,通过DAVID 6.8数据库对交集的靶点进行GO富集分析和KEGG通路富集分析,最后将宽叶山蒿活性成分与核心靶标用AutoDock-Tools-1.5.7进行分子对接。结果:在文献数据库中得到45个宽叶山蒿化合物结构,筛选得到11个活性成分,对应58个靶点,在疾病数据库中获得1198个疾病靶点,其中宽叶...     

防污损涂料添加剂Irgarol-1051降解产物对H4IIE鼠肝癌细胞的基因影响(英文)

为研究海洋防污损涂料添加剂Irogarol-1051的降解产物M2的基因毒性,应用微阵列技术,选取Affymetrix公司鼠基因组230 2.0基因芯片检测30μmol/L M2暴露下的鼠肝癌细胞基因表达变化.实验结果显示,96 h的M2暴露导致了38个基因在全部4组可能的对照/暴露中均发生显著变化(p0.002 5),其中只有Accn5基因研究较为透彻,该基因表达的抑制可能影响上皮钠通道的功能.此外,分别有10和82个功能注释基因在至少一组对照/暴露组中上调和下调.M2诱导的基因主要和细胞核(细胞成分)相关.M2抑制的基因则主要影响生物过程中的G蛋白偶联信号通路功能和细胞成分中的细胞膜内整合功能.     

大肠癌易感性基因文献计量学分析及关键基因的筛选

通过对大肠癌易感性相关基因的文献计量学及生物信息学分析,筛选获得关键基因,为大肠癌的诊断治疗研究提供参考。在NCBI Pubmed及中国知网(CNKI)数据库中检索关于近5年来发表的有关大肠癌易感性相关基因的文献进行计量学分析,并对相关基因及其产物进行生物信息学分析。共有442篇文献纳入研究,共涉及417个基因。文献计量分析结果显示中国在该领域研究水平处于明显领先地位,其次是美国。生物信息学表明TP53、AKT1、STAT3、IL6、VEGFA、EGFR、PIK3CA、MYC和KRAS等多个基因在相互作用网络中起着关键作用。     

基于TNFα处理的小鼠原代血管内皮细胞鉴定心血管疾病相关的NF-κB调控的基因和microRNA（英文）

目的:鉴定与心血管疾病相关的核因子κB(NF-κB)调控的基因和小RNA(micro RNA),探讨疾病发生发展的机制。创新点:构建心血管疾病相关的NF-κB调控网络。方法:基于NF-κB转录活性差异的小鼠原代血管内皮细胞模型,采用基因芯片(Genechip)检测NF-κB调控的基因和microRNA。再通过实时荧光定量聚合酶链反应(q RT-PCR)和生物信息学方法进行差异基因和microRNA的筛选、验证、功能注释,从而发现与心血管疾病相关的NF-κB调控的基因和microRNA。结论:在肿瘤坏死因子α(TNFα)处理的小鼠原代血管内皮细胞中:NF-κB调控77个基因,其中45个基因上调,32个基因下调。NF-κB还在TNFα处理的He La细胞中调控其中10个基因。通过q RT-PCR验证了NF-κB上调Egr1、Tnf和Btg2的表达。基因功能注释表明,许多NF-κB调节的基因聚类到经典的NF-κB参与的生物学过程。在TNFα处理的小鼠原代血管内皮细胞中还发现:NF-κB调控26个microRNA,其中21个上调,5个下调。进一步研究发现,7个NF-κB调控的microRNA还可能调控9个NF-κB调控的基因。最后通过检索数据库发现,5个NF-κB调控的基因和12个NF-κB调控的microRNA与心血管疾病相关。因此,本研究提升了对心血管疾病进展分子机制的理解。     

基因调控网络数据分析方法研究

DNA微阵列技术获得了大量的基因表达数据，为基因调控网络的研究提供了技术支持，基因表达数据分析成为目前生物信息学研究的热点和重点。利用教学模型和人工智能技术，研究分析基因表达数据之间的关系，构建合适的基因调控网络模型来模拟生物系统的行为，从中发现生物学规律，进而认识生命现象的本质，成为了生物信息学研究的重要内容。本文介绍了基因调控网络构建中常用的基因表达数据分析方法以及最新的研究进展。     

人源P2Y12基因生物信息学分析

目的:采用生物信息学方法对人源P2Y12基因结构特征进行分析。方法:利用DNAstar、ProtParam、SOPMA、SignalP 4.1、MEGA等5个生物信息学平台,研究人源P2Y12基因和蛋白序列,及其理化性质、二级结构、跨膜结构、信号肽、疏水性、磷酸化和羰基化位点及B细胞抗原表位,并且对其蛋白作用功能和亲缘性进行分析。结果:人P2Y12基因编码区长1029 bp,编码342个氨基酸。人P2Y12蛋白分子式为C_(1836)H_(2868)N_(450)O_(476)S_(18),分子量为39438.78 u,理化性质稳定,二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主,含7个跨膜结构,无信号肽,有33个磷酸化位点和2个N-糖基化位点,存在6个B细胞抗原表位。通过String数据库得到蛋白相关功能和通路,发现P2Y12蛋白在G蛋白偶联相关受体、cAMP信号调节、血小板活化等信号通路中发挥着重要作用,是血小板相关生物过程的重要部分。同源性分析和进化树显示黑猩猩和猕猴与人源P2Y12蛋白相似性最高。结论:利用生物信息学方法对人源P2Y12基因及其蛋白进行研究,为血栓、血小板出血性疾病8(BDPLT8)等疾病的研究和相关药物研发应用提供参考。     

口腔白斑癌变生物标志物：从基础科研到临床应用（英文）

口腔白斑是一种常见的口腔潜在恶性病变,可恶变为口腔鳞状细胞癌,恶性潜能较高。白斑癌变严重影响患者的生存和生活质量,但因缺乏有效的癌变预测生物标志物,难以对其癌变潜能进行识别。作为头颈病理领域的重要问题之一,白斑癌变生物标志物的筛选将有助于鳞癌的早期诊断。本文通过综述白斑癌变相关生物标志物的相关研究,探讨从基础科研到临床转化的前景。目前虽尚无生物标志物应用于临床,但基因组不稳定性可能是一种具有应用前景的辅助方法。     

miRNA介导沉默Oct4基因对肿瘤细胞SCF/c-kit、IL-6/IL-6st信号传导及凋亡的影响

为了证明Oct4和SCF/c-kit、IL-6/IL-6st信号传导途径为干细胞增殖分裂重要调控因子,与肿瘤细胞的无限增殖有关。本研究通过沉默Oct4基因的方法拟探讨肿瘤细胞中Oct4基因和SCF/c-kit、IL-6/IL-6st信号传导以及细胞凋亡之间的关系,用Oct4 miRNA质粒载体沉默人宫颈癌HeLa细胞中的Oct4基因,用RT-PCR及免疫荧光标记法检测沉默Oct4基因对人宫颈癌HeLa细胞SCF/c-kit、IL-6/IL-6st和Bcl-2/Bax基因表达的影响。研究结果表明:人宫颈癌HeLa细胞高表达Oct4、SCF、c-kit、IL-6st基因和细胞凋亡相关基因Bcl-2、Bax。沉默Oct4基因使人宫颈癌HeLa细胞Oct4、SCF、c-kit、IL-6st和Bcl-2、Bax基因表达明显受到抑制,并促进了细胞凋亡,但对IL-6基因表达影响不大。证实了肿瘤细胞的无限增殖和Oct4对SCF/c-kit、IL-6/IL-6st信号传导以及Bcl-2基因表达调控有关。而且,肿瘤细胞在Oct4调控下高表达IL-6st以增加对IL-6的敏感性,导致肿瘤细胞在高水平IL-6环境中进一步恶化。     

桑树MaACS和MaACO基因的鉴定和表达模式研究(英文)

研究目的:分离和鉴定桑树中参与乙烯生物合成的酶的编码基因MaACS和MaACO,研究其表达模式。创新要点:基于最新公布的桑树基因组数据库数据,获得5个MaACS基因和2个MaACO基因,对其进行了生物信息分析,同时鉴定了其在不同桑树组织中、不同发育时期桑椹中和不同激素作用下的表达模式。研究方法:通过生物信息学方法筛选和鉴定基因,利用荧光定量逆转录聚合酶链式反应(qRT-PCR)分析基因的表达量。重要结论:MaACS和MaACO基因在根、茎、叶等不同组织中呈现出不同的表达模式,在桑椹发育过程中呈现出两种表达模式,其表达量被脱落酸和乙烯利上调。     

基因芯片技术及其在生命科学中的应用

本文结合基因芯片技术的概念、工作原理和制备过程并指出该技术可应用于新基因的发现,基因表达的平行分析,基因多态性的检测,基因文库作图,DNA序列分析,疾病诊断,药物筛选等方面。     

人WRAP53基因启动子区的生物信息学分析

人WRAP53基因隶属于WD重复蛋白家族,被发现在端粒酶的组装、卡哈尔体的形成和DNA损伤的修复等过程中发挥着重要作用,但WRAP53基因表达调控的分子机制尚不明确.利用生物信息学软件对人WRAP53基因近端启动子-2 000 bp～-1 bp区域的结构特征、转录因子结合位点和CpG岛进行预测分析.Promotor 2.0和NNPP均预测出人WRAP53β基因有2个启动子;JASPAR和AliBaba 2.1发现有众多转录因子潜在结合位点存在该序列上;CpG Plot、CpG Finder和MethPrimer软件均预测出人WRAP53基因启动子-2 000 bp～-1 bp区域存在1个CpG岛.对人WRAP53基因启动子区开展的生物信息学分析,有助于了解该基因启动子区的结构和功能,为后续开展人WRAP53基因表达调控机制研究奠定了基础.     

基因表达谱的肿瘤特征基因提取研究分析

基因表达谱的肿瘤类型的准确判断对当前生物信息学的研究有重大意义.基因表达谱存在样本少、维数高、冗余基因和噪音多等特点,对癌症特征基因的提取方法的研究具有重要的意义.以结肠癌肿瘤基因表达谱数据作为研究对象,提出了结合使用基因选择和数据抽取的有效方法,剔除无关基因选出候选特征集,结合PCA(主元分析)获取低维投影空间中的模式特征,根据各个基因贡献率大小排序选取贡献率大的基因作为特征基因,进而利用支持向量机进行分类检测.     

基于最小生成树的基因分类算法

随着基因芯片技术的快速发展以及其在基因表达分析等过程中的应用，产生了大量的基因表达谱数据，如何处理和分析这些数据并从中提取出有价值的生物学信息成为一个极为重要的课题，基因分类是进行基因数据处理的常用方法。本文首先利用主成分分析法(PCA)把基因的多个属性转化为少数几个综合属性，将基因表达谱数据映射成一个带权图，并将图论的最小生成树理论引入基因分类分析方法，然后设计了基于最小生成树的基因分类算法，理论分析和仿真结果表明了该算法的可行性和有效性。