基于微阵列表达数据的可调FPR差异表达基因筛选

目的 基于微阵列表达数据,探索筛选差异表达基因的有效方法.方法 在传统t检验和方差分析的基础上,通过对重复实验数据的随机组合,构建秩统计量和期望秩统计量,通过调节二者的差值作为阈值,计算对应假阳性率(FPR),筛选差异表达基因.结果 将本方法应用于模拟数据集和真实微阵列表达数据上,均取得较好的效果.结论 本方法适用于微阵列表达数据,进行差异表达基因的筛选,并且比传统的方法更具灵活性.     

采用cDNA微阵列杂交技术对垂体瘤基因表达谱的研究

目的应用cDNA微阵列杂交技术筛选垂体瘤组织差异表达基因,并初步讨论了差异表达基因在垂体瘤发病过程中的作用。方法用cDNA微阵列技术筛选垂体瘤组织差异表达基因,对于在3种垂体瘤中高差异表达基因用RTPCR和实时定量PCR进行初步验证。结果用cDNA微阵列技术筛选垂体瘤组织差异表达基因按照基因功能分类,发现差异表达的基因主要与信号转导相关和发育、分化相关。PP4R2,GHRHR和clusterin分别在泌乳素瘤,生长激素瘤,无激素瘤中明显高表达,并经RTPCR,实时定量PCR等证实。结论PP4R2,GHRHR,clusterin可能分别在泌乳素瘤,生长激素瘤,无激素瘤的发生发展中发挥了重要作用。     

微阵列数据分析和错误发现率

目的:介绍微阵列数据的差异表达分析和基于错误发现率的多重假设检验。方法:通过t检验对一个关于前列腺癌的微阵列数据进行基因差异表达分析,采用BH程序进行错误发现率的控制和经验估计。结果:当错误发现率为0.05时通过BH程序得到21个差异表达基因;当以|t|≥3作为拒绝域时,得到105个基因,对应的错误发现率估计值为0.20。结论:相对传统的总体错误率,错误发现率更加适合于微阵列这种高维数据多重比较的错误控制;而且能同时控制或估计错误发现率。     

与肺腺癌发病相关的关键基因筛选及其功能分析

目的 采用美国肿瘤与癌症基因组图谱(Tumor and Cancer Genome Atlas, TCGA)数据库分析肺腺癌的组织与正常人体组织的差异基因,寻找与肺腺癌发病相关的关键基因,为临床早期诊断肺腺癌提供参考。方法 在R语言环境下,用limma包处理从TCGA数据库下载的肺腺癌mRNA转录组数据与临床数据,其中mRNA转录组数据包含正常组织59例,肺腺癌组织535例,共594例样本。对数据进行差异表达分析,筛选log₂FC排名前200位的基因,并对其进行GO和KEGG富集分析。对FDR值排序,选取排名前200位的mRNA差异基因并构建蛋白互作网络图。将网络节点降序排列并寻找关键基因,以关键基因中位值为界将其分为低表达组与高表达组,并进行生存分析。将生存分析中差异有统计学意义的关键基因根据Stage分期进行分组,并进行差异分析以明确关键基因在临床早期与随疾病分期进展的表达情况。结果 筛选出5526个差异表达基因。GO富集分析结果表明,其生物过程主要在多细胞生物过程等功能富集。KEGG富集分析结果则显示,其生物过程主要在神经活性配体-受体相互作用等方面发挥作用...     

全反式维甲酸诱导胶质瘤细胞侵袭相关基因的差异表达

目的 筛选全反式维甲酸诱导胶质瘤细胞系所致侵袭相关差异表达基因,为进一步研究胶质瘤的侵袭机制提供依据.方法通过运用cDNA微阵列技术比较10μmol/L全反式维甲酸处理前后胶质瘤SHG-44细胞(WHOⅣ级)的基因表达谱,鉴定与胶质瘤侵袭相关的差异表达基因.随机选择数个差异表达基因进行Northern杂交实验,以验证cDNA微阵列结果 的可靠性.结果 实验鉴定出42个差异表达基因,其中表达上调28个、下调14个.4个差异表达基因:CD151、G3BP、UGB和CSTB与胶质瘤的侵袭相关.部分差异表达基因的可靠性为Northern杂交实验所验证.结论 初步揭示全反式维甲酸能诱导胶质瘤细胞侵袭相关基因的差异表达,进一步开展对前述差异表达基因的研究有可能阐明胶质瘤侵袭的基因通路及机制.     

顺铂耐药卵巢癌的差异表达基因和信号通路富集分析

目的 分析顺铂耐药卵巢癌的差异表达基因和信号通路.方法 用美国国立信息中心NCBI的GEO数据库获得顺铂耐药卵巢癌基因集GSE15372, 通过R与Bioconductor软件进行差异表达基因分析;再利用DAVID在线工具对顺铂耐药卵巢癌差异表达基因进行GO本体分析、KEGG通路分析.结果 差异倍数在2倍以上、FDR值小于0.05为标准, 筛选出上调差异表达基因和下调差异表达基因获得差异表达基因211个, 其中上调基因120个, 下调基因91个;基因富集分析发现差异表达基因集中在黏着斑、TGF-β信号通路等生物过程 (P<0.05) .结论 顺铂耐药卵巢癌存在一些特异的差异表达基因, 有部分信号通路在顺铂耐药卵巢癌中明显富集.     

HSF1调控的炎症相关基因的筛选及SOCS3基因的实验验证

目的：筛选热休克因子1（HSF1）调控的炎症相关基因,初步探讨HSF1对下游基因的调控作用。方法：采用HSF1基因敲除小鼠,制备内毒素腹腔注射以及热休克反应后再给予内毒素腹腔注射的内毒素血症模型,分别抽提HSF1缺失突变纯合子和HSF1野生型小鼠肺组织总RNA,用微阵列进行筛选;用转录元件搜索软件分析差异表达基因的启动子区;选取启动子区含有热休克元件的基因：细胞因子信号转导抑制子3（SOCS3）,采用热休克反应（HSR）和HSF1过表达的RAW264,7巨噬细胞给予内毒素刺激,抽提总RNA进行RT—PCR,Northern印迹实验,观察HSR和HSF1过表达对内毒素诱导的SOCS3基因表达的影响。结果：用微阵列的方法筛选到HSF1可能抑制表达的炎症介质基因15个,其中9个基因的启动子区含有热休克元件;HSF1可能促进表达的炎症介质基因11个,其中8个基因的启动子区含有热休克元件;HSR和HSF1过表达可明显抑制小鼠RAW264．7巨噬细胞内毒素诱导的SOCS3mRNA的表达。结论：HSF1可抑制炎症介质SOCS3mRNA的表达。     

cDNA微阵列技术对肺鳞癌、肺腺癌基因表达谱的研究

目的 :利用cDNA微阵列技术研究肺鳞癌、肺腺癌基因表达谱 ,并与肺炎性假瘤基因表达谱进行比较 ,筛选肺鳞癌、肺腺癌的差异表达基因 ,及肺鳞癌、肺腺癌的共同表达基因 ,为研究肺癌的分子机制及肺癌的早期诊断和治疗提供线索。方法 :用含 4 0 96个基因的人基因表达谱芯片研究肺鳞癌、肺腺癌及肺炎性假瘤的基因表达谱。结果 :肺鳞癌差异表达基因 5 91个 ,其中筛选出在肺炎性假瘤中没有差异表达的基因 4 76个 ,上调的有 2 93个 ,下调的有 183个 ;肺腺癌差异表达基因 5 2 4个 ,其中在肺炎性假瘤中没有差异表达的基因 4 6 0个 ,上调的有 2 14个 ,下调有 2 4 6个 ;有113个基因在肺鳞癌与肺腺癌中均出现差异表达。结论 :肺鳞癌、肺腺癌存在不同的基因表达谱 ,筛选出的特异表达基因和共同表达基因为进一步研究肺癌的发生、发展和肺鳞癌与肺腺癌的分子特征提供了重要线索。     

全反式维甲酸诱导胶质瘤细胞增殖相关基因的差异表达

目的筛选全反式维甲酸诱导胶质瘤细胞所致增殖相关差异表达基因,为进一步研究胶质瘤进展的基因通路及机制提供依据。方法通过运用cDNA微阵列技术比较10μmol／L全反式维甲酸处理前后胶质瘤SHG-44细胞（WHOIV级）的基因表达谱,鉴定与胶质瘤增殖相关的差异表达基因。随机选择数个差异表达基因进行Northern杂交实验,以验证cDNA微阵列结果的可靠性。结果实验鉴定出42个差异表达基因,其中表达上调28个、下调14个。5个差异表达基因：MDM2、PDCD5、SOD2、SERPINF1和MAPK11与胶质瘤的增殖相关。结论初步揭示全反式雏甲酸能诱导胶质瘤细胞增殖相关基因的差异表达,提示前述差异表达基因可能与胶质瘤的进展有关。     

急性胰腺炎不同病理类型基因表达谱差异的研究﹡

目的:联合应用cDNA微阵列和组织微阵列技术并采用计算机辅助处理技术研究正常胰腺组织、MAP、SAP之间基因表达谱,筛选出MAP与正常粘膜以及MAP与SAP之间的差异表达基因。方法:分别抽提正常胰腺组织、MAP和SAP组织的总RNA并纯化mRNA;将各mR-NA逆转录合成以Cy5和Cy3标记的cDNA一链做探针,分别混合后在3张含有4096条双点人类全长基因的芯片上进行杂交。用ScanArray 4000扫描芯片荧光信号图像,用GenePix Pro 3.0软件对扫描图像进行数字化处理和分析。结果3次杂交出现一致性显著异常,表达差异在2倍以上的基因有141条,其中表达上调的74条,表达下调的67条。结论通过基因表达谱差异的比较,提示MAP和SAP在基因水平存在差异,差异2倍以上的141个基因可能与AP的发生和发展以及相关早期炎症的启动和演化有关。     

应用表达谱芯片研究胶质母细胞瘤相关基因的表达及功能

目的:应用基因表达谱芯片筛选研究人脑胶质母细胞瘤发生,发展中相关基因的表达及生物信息分析功能.方法:采用含13 939条基因(设置173个对照点)的BioStarH140S型表达谱芯片;用改良的"一步法"抽提2例正常脑及6例胶质母细胞瘤组织总RNA,制备杂交探针;杂交芯片后用ScanArray4000扫描芯片荧光信号,提取正常脑及胶质母细胞瘤组织差异基因;对差异基因进行生物信息分析,初步分类及Northern杂交研究.结果:按照差异显著标准,在胶质母细胞瘤中共有198条(1.42%)基因表达差异显著,其中77条(0.55%)表达上调,121条(0.87%)表达下调,55条新基因尚未在GenBank登录;生物信息分析发现肿瘤相关基因与细胞信号和传递蛋白、代谢、蛋白翻译合成、细胞骨架和运动、免疫、原癌基因和抑癌基因、细胞周期、细胞凋亡等9类基因密切相关;Northern杂交结果与表达谱芯片一致.结论:基因表达谱芯片可低成本、高通量、高效率筛选胶质瘤相关基因,并为基因群功能研究提供了方向;本研究结果有助于揭示胶质母细胞瘤分子机制,为指导肿瘤的临床诊断、治疗和预后判断提供依据.     

乳腺癌lncRNAs表达谱的检测

目的 初步探讨人乳腺癌lncRNAs基因表达谱的筛选。方法 在EBI数据库中的Array Express子数据库选取两组代表乳腺癌基因表达的基因芯片数据,从一组数据下载原始CEL数据文件,运用RMA(RobustMultichip Average)方法对原始CEL文件进行标准化及背景校正。得到乳腺癌与癌旁组织中的探针表达谱矩阵,将其与NetAffx 注释文件结合。提取出RefSeq转录本 ID和(或)Ensembl基因ID的探针集。对于Refseq ID的探针集,只保留那些NR者(代表非编码RNA)。对于Ensembl 基因 ID的探针集,只保留注释为LncRNA,加工过的 转录本或“misc_RNA”。对上述步骤得到的数据进行过滤,得到存在差异表达的lncRNA数量,将这一结果在另一组乳腺癌芯片数据中进行验证。结果 共筛选出表达差异显著且方向一致的18个LncRNA,其中2种LncRNAs表达明显上调,16种LncRNAs表达明显下调。 结论 筛选出与乳腺癌相关的差异表达lncRNAs,为进一步研究其在乳腺癌中的作用奠定基础。     

电离辐射相关低密度寡核苷酸基因芯片的制备

目的：构建一种适用于辐射研究领域的低密度寡核苷酸基因芯片．方法：根据以往的研究报告,筛选参与辐射生物效应的基因和相关基因,从GenBank获取mRNA序列,使用Mprobe软件设计特异的探针,构建低密度辐射相关的基因芯片．在不同辐射敏感性肺癌细胞系中对该芯片的灵敏度和特异性进行评价,并对一些差异表达基因进行RT—PCR验证,以确认芯片检测结果的可信性．结果：构建出了辐射相关的寡核苷酸基因芯片,该芯片共含有143个基因,即127个辐射相关基因和16个对照基因．在不同辐射敏感性的A549和NCI—H446细胞中,筛选出18个差异表达基因．经RT—PCR对4个基因的验证,结果与芯片资料较一致．结论：辐射相关低密度寡核苷酸基因芯片可以检测不同辐射敏感性肿瘤细胞的差异表达基因,为辐射领域的研究提供了一种技术平台．     

瘢痕疙瘩的差异表达基因谱研究

目的 应用基因芯片技术筛选瘢痕疙瘩组织的差异表达基因。探讨异常瘢痕发生的分子机制。方法 应用含有8064个人类靶基因的表达谱芯片,检测瘢痕疙瘩和正常皮肤组织中基因的差异表达变化,筛选出差异表达基因,应用RT-PCR验证芯片结果;建立与瘢痕疙瘩形成相关的基因表达谱并进行生物信息学分析。结果 与正常皮肤组织相比,瘢痕疙瘩组织中发生显著性差异表达变化的基因有277个,其中上调163个、下调114个,涉及到各种信号传递及基因调控的改变。RT-PCR检测结果与芯片结果呈一致性趋势。结论 创面过度愈合形成瘢痕疙瘩是一个复杂的病理生理过程,受多种基因表达调控：差异表达基因谱的建立和研究较全面反映了瘢痕疙瘩发生的分子生物学概貌,有助于认识异常瘢痕形成的机制。     

浸润性膀胱癌差异基因的互作网络分析及验证研究

目的 采用蛋白互作网络分析研究表达谱基因芯片数据,构建浸润性膀胱癌基因互作网络图并对筛选出的网络中心节点进行实验验证.方法 将表达谱芯片筛选到的浸润性膀胱癌152个共同差异表达基因,导入STRING在线数据库进行分析,绘制差异基因瓦作网络图,并将瓦作网络数据导出到Cytoscape 2.6.2软件中,筛选出网络中心节点.采用KEGG数据库等进行信号通路分类及基因功能研究,进而采用实时定量RT-PCR对其基因表达进行验证,筛选出基因表达在膀胱癌组与正常膀胱粘膜组差异最大的基因,并对浸润性膀胱癌发生的分子机制进行初步探讨.结果 共有103个膀胱癌共同差异表达基因编码的蛋白经STRING筛选存在相互作用.并构成一个复杂的互作网络图;Cytoscape共筛选出26个网络中心节点,广泛参与肿瘤发生的多条信号通路;实时定量RT-PCR结果表明UBE2C、VEGF、TGFBR2、CAV1四个基因表达量在膀胱癌组与正常膀胱粘膜组的差异最大,分别为9.45、4.17、0.13、0.18倍(以GAPHD作为内参,计算2-△△α),与芯片检测结果的趋势一致.结论 本研究构建出的浸润性膀胱癌差异基因互作网络图,尤其是其中的网络中心节点基因,对于浸润性膀胱癌发生分子机制的研究、早期诊断及分子靶向治疗研究具有较好的提示作用.     

基因芯片技术筛选2型糖尿病胰岛素抵抗脂肪代谢相关差异表达基因

目的:应用基因芯片技术比较2型糖尿病胰岛素抵抗(IR)患者和正常人大网膜组织脂肪代谢相关基因表达谱的差异,探讨IR可能的发病机制.方法:分别用Cy5 和Cy3两种不同的荧光染料通过逆转录反应将IR组(n＝5)和正常对照组(n＝5)脂肪组织的mRNA标记成探针,并与载有一组靶基因的基因表达谱芯片进行杂交,通过扫描荧光强度,计算机软件分析,寻找两组差异表达基因.然后对芯片筛选结果中差异表达的FOXC2基因用Northern印迹法进行验证.结果:IR组和正常对照组之间共筛选出82条差异表达已知基因;其中脂肪代谢相关基因10条,表达增加的基因5条,表达降低的基因5条.Northern印迹证实IR组FOXC2 mRNA表达明显升高,与基因芯片检测结果一致. 结论:IR的发病与脂肪代谢相关,FOXC2可能是2型糖尿病IR的候选基因.     

宫颈鳞癌组织转移相关基因的初步筛查

目的: 应用基因芯片检测盆腔淋巴结转移组和无转移组宫颈鳞癌组织中差异表达基因,从中筛选肿瘤转移相关基因。方法: 利用基因芯片技术对4例盆腔淋巴结转移组和6例无转移组宫颈鳞癌组织标本进行差异表达基因检测,并用Real-time PCR对部分差异表达基因进行验证。通过基因库检索、PUBMED文献检索和基因本体分析从差异表达基因中筛选肿瘤转移相关基因。结果: 从盆腔淋巴结转移组及无转移组宫颈鳞癌组织中筛选出表达差异明显的基因329个,通过Real-time PCR验证,基因芯片结果可靠。从差异表达基因中筛选出与肿瘤转移相关基因44个。结论: 通过基因芯片筛查,初步建立了宫颈鳞癌转移相关差异基因表达谱,说明宫颈鳞癌的转移过程受多基因调控。     

基因表达谱芯片在小鼠乳腺癌组织中基因差异性表达

目的：在TA2小鼠自发乳腺癌肺转移BCML模型上，采用了基因芯片技术，比较TA2小鼠低转移MA737模型与高转移BCML模型基因表达的差异。以期从基因水平上揭示乳腺癌的转移机制并为进一步寻找其新的防治手段打下基础。方法：采用上海联合基因公司提供的含2048个小鼠cDNA的C57BL-6的基因芯片，研究对象为TA2小鼠自发乳腺癌肺转移BCML模型。同时设TA2小鼠自发乳腺癌MA737模型为实验对照组。结果：筛选出包括与DNA结合，转录和转录因子，蛋白翻译，细胞周期，转移等相关的表达差异有基因共457个，其中210个表达上调，247个表达下调。结论：乳腺癌在转移过程中存在许多基因表达调控的改变，对于相关基因的研究有助于认识乳腺癌转移的分子机制。为进一步探讨乳腺癌的预防提供新的思路与实验依据。     

cDNA microarray in isolation of novel differentially expressed genes related to human glioma and clone of a novel full-length gene

Background This investigation was undertaken to obtain differentially expressed genes related to human glioma using cDNA microarray and the characterization of one novel full-length gene. Methods Total RNA was extracted from human glioma tissues and normal brain tissues, and mRNA was used to make probes. After hybridization and washing, the results were scanned using a computer system. The gene named 681F05 clone was an expressed gene to human glioma through four-time hybridization and scanning. Subsequently northern blot analysis was performed by northern blot, 5‘RACE and bioinformatics. Results Fifteen differentially expressed genes to human glioma were obtained through four-time hybridization and scanning. Northern blot analysis confirmed that 681F05 clone was low-expressed in human brain tissues and over-expressed in human glioma tissues. The analysis of BLASTn and BLASTx showed that 681F05 clone is two cDNA clones encoding two novel proteins that are highly identified to the cyclophilin isoform 10 of C. Elgans, respectively. Sequence analysis revealed the two cDNA clones are two different splicing variants of a novel cycophilin-like gene (PPIL3a and PPIL3b). Conclusions cDNA microarray technology can be successfully used to identify differentially expressed genes. The novel full-length gene of human PPIL3 may be correlated with the formation of human glioma.     

基因表达谱芯片在筛选胃腺癌相关基因中的应用

目的：应用基因表达谱芯片筛选胃腺癌相关基因,并对这些基因的功能进行初步分析。方法：按一步法抽提胃腺癌和对照胃（正常）组织的RNA并纯化mRNA;将12800条人类基因PCR产物按微矩阵排列点样于化学涂层的载玻片上,制成基因芯片;将等量的对照胃和胃腺癌组织mRNA分别逆转录合成荧光分子掺入的cDNA一链做探针,混合后杂交上述基因芯片。经严格洗片后扫描荧光信号图像,计算机分析后比较两种组织中差异表达的基因。结果：在12800条基因中,胃腺癌与正常胃组织间存在差异表达的基因。在所检测的5例临床标本中均存在显差异表达的基因共27条（0．21％）,其中上调的11条（0．086％）,下调的16条（0．125％）,下调的基因中有2条为新基因。结论：微矩阵基因芯片在筛选胃腺癌发生相关基因的改变时、具有快速、高通量、高敏度等特点,胃腺癌基因差异表达谱的分析为胃癌的诊治提供了新的思路和线索。