生物信息学分析miR-203与VEGFA相互作用在胎盘发育中的意义

目的:通过比较正常发育情况下胎盘的基因表达谱及先兆子痫(PE)发生条件下的胎盘基因表达谱,从中找到在两者中具有共性的特征基因。方法:从Gene Expression Omnibus数据库中下载不同胎龄的正常人胎盘(GSE9984)和先兆子痫人胎盘微阵列数据(GSE6573)的基因表达谱。差异表达基因(DEGs)分析由GEO2R进行。基因组富集分析(GSEA)使用GSEA v3.0软件进行。TargetScanHuman数据库、miRTarBase数据库及mirRDB数据库用于分析可靠的miR-203作用靶基因。MiR-203与靶标基因的互作网络可视化由Cytoscape构建。结果:比较两组基因表达谱后得到共同基因10个,包括LNPEP、AKNA、SLC9A7、VEGFA、FUT9、STRBP、TMEM144、LPAR6、ERCC6L、TRAP1。通过将表达谱中比较后得到的共同基因与miR-203的靶基因进行比对,发现miR-203与VEGFA之间的作用均存在于PE发生与正常胎盘发育中。结论:MiR-203与VEGFA之间的作用可能在PE发生发展与正常胎盘发育中起着重要的作用。     

灰毡毛忍冬LmC3H1基因的克隆及表达模式与绿原酸含量相关性分析

目的:以灰毡毛忍冬为材料,克隆对-香豆酸3-羟化酶(LmC3H1)基因,进行生物信息学和表达模式分析,结合绿原酸含量,研究推测灰毡毛忍冬LmC3H1基因的功能。方法:通过逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和RACE技术克隆LmC3H1基因的全长c DNA序列,对该序列进行生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)和HPLC分别测定灰毡毛忍冬茎、叶及不同花期花中LmC3H1的相对表达量及绿原酸含量。结果:克隆得LmC3H1(Gen Bank:MN177695)基因,开放阅读框(ORF)长度为1 533 bp,编码510个氨基酸,推测其分子式为C_(2618)H_(4134)N_(718)O_(727)S_(22),相对分子质量为58 005.32,等电点8.92,为亲水性蛋白,定位于叶绿体中,具有跨膜区域LLLIPAVLFLISLVYPLI,含有细胞色素P450的保守结构域CYTOCHROME_P450(422-433 aa);Real-time PCR结果显示,LmC3H1在灰毡毛忍冬茎、叶及不同花期花有不同程度的表达,其中在花发育阶段,白色花蕾期相对表达量最高,花蕾初期及白色开花期次之;白色花蕾期花与茎、叶比,花的相对表达量最高,叶的最低;HPLC结果显示,从绿白色花蕾期到金黄色开花期绿原酸含量呈上升趋势,金黄色开花期含量最高,不同器官中,花中绿原酸最高,茎最低。结论:克隆得到灰毡毛忍冬LmC3H1基因,推测LmC3H1可能参与灰毡毛忍冬花绿原酸的生物合成。该研究为进一步研究该基因的功能及探究灰毡毛忍冬绿原酸生物合成和调节机制提供了依据,同时为遗传改良灰毡毛忍冬品质奠定了基础。     

基于生物信息学筛选胰腺导管腺癌关键基因

目的:利用生物信息学方法分析胰腺导管腺癌（PDAC）基因表达谱芯片并筛选关键基因。方法:从公共数据库基因表达数据库（GEO）中下载PDAC基因表达谱芯片GSE28735、GSE15471、GSE101448,共纳入108例PDAC样本和97例癌旁组织样本。应用R语言limma包和impute包筛选差异表达基因。利用DAVID数据库和在线分析工具Kobas分别对差异基因进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析。利用STRING数据库和Cytoscape软件构建差异蛋白互作网络并进一步筛选关键基因。结果:3个基因表达谱芯片共有161个差异表达基因（|log2 fold-change(FC)|>2，P<0.05），包括54个上调基因，107个下调基因。GO功能富集分析显示差异基因与extracellular exosome、extracellular space、extracellular matrix organization密切相关。KEGG通路分析显示差异基因主要富集在protein digestion and absorption、ECM-receptor interaction和focal adhesion等通路。蛋白质相互作用网络图中显示节点最多的10个枢纽基因分别是ALB、COL11A1、COL3A1、FN1、EGF、COL1A1、MMP9、COL5A2、ITGA2、COL6A3。结论:筛选所得的10个关键基因可能在PDAC发生发展中发挥重要作用，有望成为PDAC诊断及治疗的生物学靶标，为进一步研究PDAC发生发展的分子机制提供了理论依据。     

TLR4基因结构和功能的生物信息学分析

目的运用生物信息学的各种方法,对TLR4基因的结构和功能进行深入分析。方法依托生物信息学的各种软件,对TLR4基因启动子及其所编码的氨基酸理化性质、信号肽、跨膜结构、蛋白质的二级结构、蛋白质三级结构、蛋白质翻译后修饰、蛋白质相互作用进行生物信息学分析。结果 TLR4基因只有一个启动子;TLR4蛋白属于亲水的不稳定蛋白,等电点为5.88;TLR4蛋白大多数位于膜外的分泌蛋白并且有信号肽;二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主;三级结构稳定可靠;N-糖基化位点和O-糖基化位点各有10和4位;磷酸化的位点有Ser:21,Thr:6,Tyr:7;TLR4蛋白可以与10个蛋白发生作用。结论深入分析TLR4基因的结构和功能,研究其与肝脏疾病之间的关系有很大的意义。     

生物信息学分析IGF-2R在乳腺癌中的作用机制

目的 确定IGF-2R基因对乳腺癌的调控作用,挖掘参与乳腺癌发生发展潜在的基因及通路。方法 利用“GEOquery”、“idmap2.0”、“limma”、“Clusterprolifer”等R包筛选乳腺肿瘤组织与正常组织的差异表达基因,并进行GO和KEGG分析。STRING、GEPIA和UALACN数据库绘制蛋白互作网络,分析IGF-2R基因与乳腺癌Hub基因的相关性,以及IGF2R表达水平与乳腺癌患者基本情况的相关性。结果 筛选得到128个上调差异表达基因,256个下调差异表达基因；IGF-2R基因与核心基因ASPM、RRM2相关性显著；IGF-2R基因表达水平在乳腺癌组织中显著降低(P<0.05)；IGF-2R表达水平与患者年龄(20-80岁)、临床分期(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)、绝经情况和淋巴结转移密切相关(P<0.05)。IGF-2R基因的表达水平仅在Luminal型(LuminalA型、Luminal B-HER2阴性型)乳腺癌中显著降低(P<0.05)。结论IGF-2R通过与ASPM和RRM2正相关参与乳腺癌的调控作用,有望为乳腺癌的防治提供新的思路。     

基于GEO数据库研究结肠癌的生物标志物

目的:通过生物信息学筛选出结肠癌中的关键基因,为结肠癌分子生物研究及早期诊断相关生物标志物筛选提供理论依据。方法:从GEO数据库中选择编号为GSE10950、GSE74602和GSE110224的基因芯片,利用R语言下载评估芯片质量,对样本进行规范化处理并筛选出差异基因(DEG),通过TCGA下载结肠癌的表达数据,验证DEG的准确性,通过DAVID在线网站对DEG进行GO分析和KEGG富集分析,通过STRING在线网站得到DEG的蛋白互作网络,利用Cytoscape软件筛选出枢纽基因(hub基因),Oncomine数据库从基因层面验证hub基因的表达,cBioPortal数据库分析hub基因在结肠癌中的突变情况,最后通过UALCAN及TCGA数据库评估hub基因在结肠癌诊断方面的价值。结果:通过GEO数据库共筛选出结肠癌132个DEG,经TCGA数据库验证后最终得到131个DEG,其中表达下调DEG 78个,表达上调DEG 53个,通过STRING、Cytoscape筛选出10个hub基因,选取排名靠前的DTL等4个hub基因进一步分析,最终证明了DTL、CCNA2、BUB1、KIF23基因在结肠癌中的高表达并可能作为早期诊断结肠癌的标志物。结论:通过生物信息学分析研究筛选出结肠癌的关键基因,并证明蛋白编码基因DTL、CCNA2、BUB1、KIF23有可能作为早期诊断结肠癌的生物标志物。