结直肠癌中FAM135B基因的表达及功能的生物信息学分析

目的通过生物信息学分析研究结直肠癌与正常结肠粘膜间基因表达的差异,找出关键的差异表达基因,从而预测参与结直肠癌发生发展中的关键基因。方法从GEO表达谱数据库中下载表达谱基因芯片数据GSE50760(包括18例结直肠癌样本及配对的正常结肠粘膜组织)。利用Morpheus在线软件对基因芯片GSE50760的数据进行分析,获得在结直肠癌与正常结肠粘膜组织中差异表达的基因,并构建聚类分析热图。利用human protein atlas在线数据库获得差异表达基因在结直肠癌与正常结肠粘膜组织中的免疫组化表达水平。并进一步利用human protein atlas数据库的数据对差异表达基因在结直肠癌患者中的表达高低进行生存分析。结果通过分析GSE50760获得前100个差异表达的基因。利用human protein atlas在线数据库对这100个差异表达基因的免疫组织表达水平进行分析发现,FAM135B基因在结直肠癌组织中的表达比正常结肠粘膜中的表达明显下调。生存分析也提示当FAM135B基因高表达时,结直肠癌患者的预后相对较好。结论 FAM135B可能是结直肠癌中潜在的抑癌基因,其表达下调在结直肠癌的发生发展过程发挥重要作用,并可能成为判断结直肠癌患者预后的重要的生物学指标。     

应用生物信息学挖掘肝母细胞瘤发病差异基因

目的筛选肝母细胞瘤(hepatoblastoma)组织与小儿正常肝脏组织中的差异表达基因,探究肝母细胞瘤的发病机制,为其诊断和治疗提供新方向。方法从GEO数据库中检索获取肝母细胞瘤组织和小儿正常肝脏组织的芯片数据,通过R语言软件RSTUDIO筛选芯片中的差异表达基因,使用DAVID数据库对筛选所得的差异表达基因进行功能注释,通过STRING数据库构建蛋白质相互作用网络,并进行中心性分析。结果经筛选共获得肝母细胞瘤组织中290个差异表达基因,其中上调基因99个,下调基因191个(P0.05)。GO(Gene Ontology)功能注释分析显示,上调差异基因主要涉及细胞分裂、细胞外外泌体、金属离子结合等94个功能簇,下调差异基因主要涉及脂蛋白代谢、细胞外外泌体、血红素结合等100个功能簇。蛋白质相互作用网络分析示IMPDH2、AGXT、ALDH1A1、ALDH2、PFAS、SERPINC1、AGXT2、KNG1、APOA1、MAT1A、APOC3和HSD17B6 12个基因为与其他节点关系最密切的核心调控基因。结论通过多种生物信息学方法联合分析三组高通量基因芯片,获得了肝母细胞瘤组织与正常小儿肝脏组织间的差异表达基因,并进一步从不同角度分析肝母细胞瘤异常增殖、转移等恶性生物学过程的发生机制,为肝母细胞瘤的诊断和治疗提供新方向。     

蛋白亚细胞定位的预测方法研究

预测蛋白质的亚细胞定位信息对于了解其功能有重要的意义.选择氨基酸组成、氨基酸对组成、位置特异性打分矩阵三种分类特征以及模糊k近邻、支持向量机两种预测方法,分别进行了测试.对预测结果的分析显示,位置特异性打分矩阵可以提高对不同亚细胞器的可区分性;而支持向量机可以更好地利用位置特刎异性打分矩阵特征进行预测.使用氨基酸组成和位置特异性打分矩阵两种特征,并结合支持向量机,是一种有效的亚细胞定位预测方法.     

基于基因功能分析的乳酶生与表飞鸣生产用菌株质量比对研究

目的:利用高通量测序和生物信息学技术,从基因组水平上评价、比较微生态活菌制品乳酶生(乳酶生株)和表飞鸣(表飞鸣株)生产用菌株的安全性和有效性,为微生态活菌制品生产用菌株的质量研究、一致性评价等提供依据。方法:以DIAMOND技术为核心,结合个性化数据库构建检索技术,通过序列比对寻找目标基因并分析其功能。结果:乳酶生和表飞鸣生产用菌株均为屎肠球菌,两株菌的基因组间共线性关系较好,存在少量的插入、缺失、倒位和易位等基因重排事件。表飞鸣株在毒力基因、耐药性基因、细菌素基因、生物胺基因、原噬菌体以及移动遗传元件等6个方面的安全性与乳酶生株相似,但是在包括应激反应基因、抗菌/拮抗活性基因、抗氧化活性基因以及附着力基因等益生性功能等方面,表飞鸣株优于乳酶生株。结论:本文初步建立了基于特定基因功能分析的微生态活菌制品生产用菌株质量评价方法,进一步完善了微生态活菌制品的质量研究和质量评价体系。     

骨质疏松症与甲状腺功能亢进的关系

目的 基于临床试验结合生物信息学分析骨质疏松症与甲亢的相互关系。方法 ①选取40例甲亢女性患者（观察组）及40例甲功正常女性（对照组）为研究对象,比较其T值及骨密度;②分别以骨质疏松及甲亢在相关人类疾病数据库中筛选靶基因,整合后映射得出交集靶点,通过STRING v11.0平台得出PPI网络并筛选出核心靶点,通过Metascape数据库进行GO富集分析及KEGG通路分析。结果 观察组的T值及骨密度均低于对照组（P<0.01）,骨质疏松与甲亢的核心交集靶点为IL6、TNF、INS、IL1B、ALB、IL10、LEP等,核心靶点集中作用于细胞因子-细胞因子受体的相互作用、Jak-STAT通路、I型糖尿病、HIF-1通路、PI3K-Akt通路、脂肪细胞因子通路等。结论 骨质疏松症与甲亢在复杂基因网络背景下存在一些高度重合的基因表达,所涉及的信号通路能够同时对两种疾病产生干预作用,这提示两种疾病的分子机制存在密切联系,可能为药物同时调控两种疾病提示潜在靶点。在临床试验的基础上应用生物信息学具有较高的置信度和参考价值,为探索疾病间关系提供了新方向与新思路。     

牛乳腺炎粪肠球菌溶血素CylA基因编码多肽的理化特性及抗原性分析北大核心CSCD

目的预测和分析牛乳腺炎粪肠球菌溶血素CylA基因的抗原性和相关的理化性质。方法克隆牛乳腺炎粪肠球菌溶血素CylA基因,并在测序基础上利用生物信息软件分析CylA基因编码的多肽抗原可及性及其理化特性。结果成功克隆CylA基因,经测序CylA基因序列序长度为978 bp,与NCBI上公布的CylA序列(JQ794947.1)相似度为99.0%,核苷酸序列有5处出现变异,分别是168位的碱基由T→G,587位碱基由C→T,735位插入碱基C,781位插入碱基G,826位碱基由T→A。利用生物信息学软件分析其理化性质结果显示,该片段多肽相对分子质量为27.5 ku,等电点为4.69,带负电荷残基39个,带正电荷残基26个,分子式为C1213H1920N326O393S3,α螺旋占29.69%,β折叠占9.77%,无规则折叠占37.87%,2~25位氨基酸为跨膜区;具有良好的抗原可及性,从2~8位氨基酸,从92~160位氨基酸区间均匀分布抗原可及性。结论溶血素CylA基因编码多肽具有明显的跨膜分泌特性,丰富的折叠结构和广泛区域的抗原可及性,对相应基因工程疫苗的研制及检测抗原开发具有重要意义。     

杜氏利什曼原虫葡萄糖转运蛋白LmGT1的生物信息学分析北大核心CSCD

目的运用生物信息学分析软件预测杜氏利什曼原虫葡萄糖转运蛋白LmGT1的蛋白结构和功能。方法从NCBI网站上获取杜氏利什曼原虫LmGT1基因及编码LmGT1蛋白的基本信息,利用Ex-pasy网站Proparam、Proscale、STRING、TMHMM和SWISS MODEL等在线分析工具对葡萄糖转运蛋白LmGT1的生物信息学进行预测及分析。结果葡萄糖转运蛋白LmGT1基因全长为1 962 bp,有12个开放阅读框架,相对分子质量为70.716 52×10^(3),分子式为C_(3171)H_(4901)N_(823)O_(918)S_(46),原子总数为9 859,等电点5.91,为稳定的疏水性蛋白。LmGT1蛋白跨膜螺旋数为12,可能为跨膜蛋白。LmGT1蛋白包含59个磷酸化位点,无保守域;二级结构中α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规则卷曲占比分别为37.52%、16.39%、3.52%和42.57%;可能含有17个B细胞抗原表位(>0.85)和34个T细胞抗原表位(≥15);含有34个CTL细胞抗原决定簇(≥21),无Th细胞抗原决定簇。结论葡萄糖转运蛋白LmGT1含有多个可能的B细胞和T细胞抗原表位,可作为杜氏利什曼原虫致病性、感染预防与治疗及疫苗开发的研究靶点。     

结直肠癌奥沙利铂耐药关键基因的生物信息学分析及意义

目的筛选与结直肠癌（CRC）中奥沙利铂（OXA）耐药性相关的基因和通路。 方法首先通过GEO数据库分析GSE76092的基因表达谱,筛选出CRC的OXA敏感和OXA耐药细胞系之间的差异表达基因（DEGs）。利用DAVID数据库进行基因本体论（Go）分析和京都基因和基因组百科全书（KEGG）通路分析。通过STRING工具构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络。经MCODE插件选择关键基因,并利用GEPIA工具进行生存分析。最后使用miRWalk数据库预测相关的miRNA。 结果通过数据分析总共获得474个DEGs,并筛选了相关的信号通路和PPI网络。筛选出15个中心基因,其中7个显著参与NF-κB和趋化因子信号等通路。对7个关键基因的生存分析表明,CXCL8、IL-1β和PTGS2表达水平与CRC患者的总体生存相关。预测hsa-miR-6893-5p、hsa-miR-7851-3p和hsa-miR-96-3p是OXA耐药相关核心miRNA。 结论基于生物信息学筛选出来的OXA耐药关键基因和信号通路,为CRC中OXA耐药的潜在机制提供更深入的了解。     

基于TCGA数据库分析肝细胞肝癌组织中HMMR表达与患者临床特征及预后的相关性

目的:研究透明质酸介导的运动受体（hyaluronan-mediated motility receptor,HMMR）的表达与肝细胞肝癌（hepatocellular carcinoma,HCC）的发生发展以及预后的关系。方法:在本研究中,我们通过从癌症基因组图谱(the cancer genome atlas,TCGA)数据库中下载HCC有关的数据进行生物信息学分析,探讨HMMR表达在HCC发生、发展和预后中的价值。根据HMMR mRNA表达的中位值将患者分为两组(HMMR高表达组和HMMR低表达组),应用Kruskal-Wallis检验和Logistic回归分析HMMR表达与患者临床特征之间的关系,利用Kaplan-Meier和Cox分析观察HMMR表达对HCC患者生存的影响,并进行PPI蛋白互作网络、GO富集和KEGG通路分析。最后通过实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)验证HMMR mRNA在HCC组织样本中的表达。结果:HCC组织中HMMR的高表达与组织学分级(G3 vs G1,OR=2.675)、癌组织阶段(Ⅲ vs Ⅰ,OR=2.509）、T分期(T4 vs T1,OR=3.568)相关(P均<0.05)。Kaplan-Meier生存分析显示,HMMR高表达的HCC预后比HMMR低表达的患者差(P=6.858E-05)。Cox分析显示HMMR高表达是总体生存（overall survival,OS）的危险因素（HR:1.166,95%CI:1.027~1.324,P=0.018）。PPI蛋白互作、GO富集和KEGG通路分析鉴定了与HMMR存在相互作用的10个基因,分别为:FAM83D、CD44、TPX2、PLK4、AURKA、PLK1、NEK2、CDK1、BUB1及DLGAP5,它们主要富集在有丝分裂细胞周期相变的调控、细胞周期过程、ECM-受体相互作用、FoxO信号通路、EB病毒感染等。qRT-PCR结果显示,HMMR mRNA在HCC癌组织中高表达（P＜0.05）。结论:HMMR mRNA的高表达与HCC的发生发展密切相关,是HCC预后不良的独立危险因素。     

基于数据挖掘分析SLC7家族在肺鳞状细胞癌组织中的表达及其临床价值

目的:探索氨基酸转运蛋白家族（SLC7）基因在肺鳞状细胞癌（lung squamous cell carcinoma,LUSC）组织中的表达及其临床价值。方法:利用GEPIA、cBioportal等生物信息学在线分析和可视化网站,分析公共数据库TCGA中的LUSC组织中SLC7家族基因表达和变异情况;通过Kaplan-Meier Plotter分析SLC7家族对LUSC的预后价值;通过STRING在线工具获得SLC7家族潜在的互作蛋白,并利用GO和KEGG对其进行功能和通路的富集分析,探索SLC7家族在LUSC中可能的调控机制。结果:SLC7A1、SLC7A5、SLC7A8和SLC7A11在LUSC组织中表达显著升高,SLC7A2、SLC7A6和SLC7A7在LUSC组织中表达降低;癌症基因组学分析显示,469例LUSC样本中SLC7基因家族总变异率为53.73%,主要以扩增为主（占32.2%）。SLC7家族的表达与预后关系分析结果显示,SLC7A2低表达和SLC7A5高表达的LUSC患者总体生存率降低,暗示SLC7A2和SLC7A5可能可以作为预后标志物。GO和KEGG分析发现SLC7家族蛋白及其潜在互作蛋白显著富集于蛋白消化吸收、癌症中心碳代谢和铁死亡相关通路。结论:SLC7A2和SLC7A5可能是LUSC潜在的预后标志物。