网络筛选乳腺癌相关miRNAs及miR-106a-5p对乳腺癌细胞侵袭迁移能力的影响

目的 网络筛选乳腺癌关键微小RNAs(microRNAs,miRNAs),并探讨miR-106a-5p对乳腺癌细胞侵袭及迁移能力的影响.方法 通过TargetScan和miRanda等工具,构建miRNAs与靶基因以及显著靶向性功能(gene ontology,GO)的调控网络,筛选对乳腺癌有关键调控作用的miRNAs;利用miR-106a-5p agomir及miR-106a-5p antagomir转染MCF-7、T47D乳腺癌细胞株,建立乳腺癌细胞中miR-106a-5p的过表达及敲低体系,Transwell侵袭实验、Transwell迁移实验、划痕实验检测miR-106a-5p对乳腺癌细胞的侵袭、迁移能力的影响.结果 在miRNAs-gene-network和miRNAs-GO-network两个网络中调控维度最高的miRNAs基本一致,其中miR-106a-5p是调控维度最高的miRNAs之一;过表达miR-106a-5p显著抑制乳腺癌细胞的侵袭能力和迁移能力(P＜0.05),敲低miR-106a-5p则显著增加乳腺癌细胞的侵袭能力和迁移能力(P＜0.05).结论 miR-106a-5p是乳腺癌miRNAs调控网络中的关键miRNAs之一,具有抑制乳腺癌细胞的侵袭及迁移能力的生物学功能.     

下咽癌中差异表达的蛋白激酶及其抑制剂的生物信息学筛选

目的：筛选下咽癌中差异表达的激酶基因及其选择性抑制剂，为下咽癌的分子靶向治疗提供新的参考。方法利用 GEO 数据库和 SAM 软件筛选下咽癌中差异表达的激酶基因，体外培养人下咽癌 Fa Du 细胞系。为验证 GEO 数据库中芯片结果的准确性，利用实时定量聚合酶链反应（Real-time PCR）检测差异表达激酶在 Fa Du 细胞中的表达量，通过 KEGG 数据库获得激酶调控的通路，利用激酶抑制剂数据库和文献挖掘筛选获得在下咽癌Fa Du 细胞系中差异表达激酶的选择性抑制剂。结果①在 GEO 数据库的下咽癌基因组表达谱中，共筛选出3个高表达的激酶基因，分别为 PKC-β、C DK6和 C DC42（差异倍数≥2．0且 P ＜0．05）；②Real-time PCR 结果显示在人下咽癌 Fa Du 细胞中这3个上调激酶基因也出现高表达（P ＜0．05），证明全基因组的结果准确；③KEGG 通路分析的结果显示3个高表达激酶调控复杂的通路网络；④激酶抑制剂的筛选结果显示共有5个激酶抑制剂调控PKC-β，4个激酶抑制剂调控 C DK6，3个激酶抑制剂调控 C DC42。文献挖掘的结果显示在这12个激酶抑制剂中，有4个在癌症方面的研究较少，文献＜10篇。结论下咽癌中共有3个激酶 PKC-β、C DK6和 C DC42发生高表达，并发挥促癌作用。它们的激酶抑制剂可能有潜在的抗癌作用，为下咽癌的分子治疗提供新的切入点。     

多指标联合应用区分A FP阴性肝细胞癌与肝硬化模型的建立

目的： AFP阴性肝细胞癌与肝硬化常难以区分。本研究中，我们探讨利用肝脏病患者各类实验室指标根据生物信息学建立区分A FP阴性肝细胞癌与肝硬化的诊断模型理念。方法通过检测肝病患者肝功、肿瘤标记物等24项指标，采用生物信息学线性SVM算法及十折交叉确认法进行生物信息学分析。结果24项临床指标中 ALT、TBil、DBil、GGT、GP73、CA125、FIB、AFP、PT、ALB在AFP（－）HCC与LC组间存在显著差异，单一指标区分两组的能力较低，ROC曲线下面积（AUROC）最高为FIB（AUROC＝0．748）；利用生物信息学处理各类指标并建立分类模型Y ＝－0．82× PT＋0．007CA125＋12．815，其AUROC可达到0．87。利用判别模型判断A FP阴性肝细胞癌的正确率为85．9％。结论临床实验室常规检测结果可通过生物信息学处理，建立更简便的临床辅助诊断模型。     

风心病合并房颤患者心肌microRNA表达谱分析与靶基因预测

目的 研究风心病合并房颤患者心肌microRNAs的表达差异,预测其靶基因并分析其可能的生物学功能.方法 经知情同意,整群采集2013年1—12月收治的14例住院风心病房颤患者和8例风心病无房颤患者右心耳组织;提取总RNA进行miRNAs芯片杂交检测,应用RMA和FC法筛选差异表达的miRNAs,并用RT-PCR进行验证;运用生物信息学软件预测靶基因并分析其生物学功能.结果 与风心病无房颤组相比,风心病合并房颤组有22个miRNAs表达有差异,其中6个miRNAs表达上调,16个miRNAs表达下调;验证结果表明与风心病无房颤组比较,miR-661、miR-520d-5p和miR-145-5p表达显著下调(P<0.01);经GO和KEGG数据分析,差异miRNA靶基因的一部分亦与心肌纤维化相关.结论 该研究获得与房颤相关的差异miRNAs,可能是房颤新的生物标志物和潜在治疗靶点.     

mmu-miR-3475-3P在心脏发育中的生物信息学分析

目的 探讨mmu--miR-3475-3P可能参与的生物学过程及信号通路.方法 用实时荧光定量PCR方法测定mmu-miR-3475-3P在小鼠胚胎心脏和成熟心脏中的表达.再综合应用TargetScan、miRDB、miRanda等常用microRNA在线数据库对miR3475-3p进行靶基因预测,对所得靶基因进行基因功能注释(Go)和信号通路分析.结果 mmu-miR-3475-3P在小鼠胚胎心脏和成熟心脏中存在明显的表达差异,运用TargetScan、miRDB、miRanda对miR3475-3P进行生物信息学分析发现该microRNA可能调控441个靶基因.结论 mmu-miR-3475-3P在小鼠胚胎心脏高表达,其预测的靶基因富集于多个信号通路及细胞生物学过程.     

小鼠胚胎成纤维细胞内质网应激反应中的长链非编码RNA表达谱及生物信息学研究

目的 探究内质网应激反应也称为未折叠蛋白效应(unfolded protein response, UPR)激活后小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblasts, MEFs)的长链非编码RNA(long noncoding RNA, lncRNA)表达谱。 方法 分离13天的小鼠胚胎获得并培养MEFs,采用内质网应激反应诱导剂衣霉素(tunicamycin)处理细胞16h后发生UPR;以未处理的MEFs作为阴性对照,采用基因芯片技术检测lncRNA表达谱,实时荧光定量PCR(real-time PCR)验证lncRNA芯片结果并进行生物信息学分析。 结果 与未使用衣霉素处理的MEFs相比, 衣霉素处理的MEFs有411个lncRNAs表达量出现显著上调,790个lncRNAs出现显著下调;实时荧光定量PCR验证部分lncRNAs表达结果与芯片一致;高级生物信息学分析分析了显著变化的lncRNAs并提示它们可能参与了细胞内许多生物学过程的调控。 结论 lncRNA 表达谱及生物信息学分析提示lncRNA在UPR激活后的细胞功能中可能发挥重要作用。     

肝癌易感性相关基因的文献计量学与生物信息学分析

目的汇总分析肝癌易感基因研究文献,并通过生物信息学方法筛选关键基因,为进一步的研究提供参考。方法检索Embase、Pubmed和BIOSIS Preview 3大文献数据库2001-01-2014-01相关文献,基于文献挖掘的方法统计肝癌易感基因,使用生物信息学方法对于易感基因进行分析。结果纳入相关文献共708篇,研究显示近3年论文发表增长明显。文献涉及201个基因,其中不同分级的基因本体论(Gene Ontology,GO)分类741种,京都基因与基因组百科全书数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路66种,这些基因主要与细胞损伤修复、免疫反应、细胞周期调节、炎症反应、DNA损伤修复、凋亡和抗原递呈等有关。KEGG通路主要是参与细胞受体信号传导通路、细胞周期调节、毒物降解、氨基酸和脂肪酸代谢等。在线STRING软件构建其中189个可翻译成蛋白的蛋白与蛋白相互作用网络图,提示这些基因的表达产物大部分存在密切的相互作用关系。进一步运用Cytoscape软件将STRING软件所构建的蛋白网络图可视化及量化,筛选出11个关键基因。结论通过对肝癌易感基因相关文献的文献计量学分析,对该研究领域的研究现状及发展趋势有了系统的认识。肝癌易感性相关基因种类繁多,针对关键基因的大样本研究及网络化的基因分析是未来的研究方向。     

基于高通量测序数据的微生物检测算法研究进展

新一代高通量测序技术的发展，推动了多个相关研究领域的发展。国际上许多研究机构正在研究利用高通量测序数据进行微生物检测的算法，目前已有一些基于高通量测序数据的微生物检测算法流程设计成功并公开发布。该文通过调研利用高通量测序数据进行微生物检测的相关文献，研究已发布的基于高通量测序数据的微生物检测算法的功能和实现流程，分析几个有代表性算法的优点和不足。最后，对这些检测算法的设计思路进行总结和分类，提出基于高通量测序数据的微生物检测算法的改进设想。     

人类微小RNA-208a的靶基因预测及生物学过程和信号通路的生物信息学分析

目的 采用生物信息学技术预测人类微小RNA-208a(hsa-miRNA-208a)靶基因及分析其可能参与的生物学过程及信号通路.方法 应用miRbase数据库和UCSC Genome Browser分析工具获取hsa-miRNA-208a的染色体定位、碱基序列和物种保守性等基本信息,利用miRanda、miRDB、TargetScan和miRwalk进行靶基因预测,采用miRwalk网站对靶基因取交集,合并有文献支持和经实验证实的靶基因作为基因集,对基因集进行功能富集分析(GO分析)和信号通路分析.结果 hsa-miRNA-208a序列在各物种间高度保守.对TargetScan、miRDB、miRanda和miRwalk预测的靶基因进行交集后共得到16个靶基因(CPEB2、CSNK2A2、DLD、MTF2、FBXO28、LEP、SMAD4、NLK、GPR88、VPS13D、ZNF215、CHD9、SLC7A5、C19orf44、SLC45A3、MAP4K4),miRwalk、DIANA Lab TarBase检索到已验证的靶基因分别为12个(CASP3、MRGPRX3、FPRL1、MED13、IL10、GATA4、HSH2D、MYH6、MYH7、TNNI3、CDKN1A、PAK3)和3个(SOX6、MTM1、TAB3).GO分析结果显示靶基因富集于心室肌组织发育、心室形态发育、心腔发育、心肌发育、心脏发育以及细胞发育等生物学过程(P＜0.05);信号通路分析结果显示靶基因富集于黏附连接、紧密连接、心肌收缩、Wnt信号通路以及病毒性心肌炎、肥厚型心肌病和扩张型心肌病的相关信号通路中(P＜0.05).结论 hsa-miRNA-208a参与心脏生长发育的生物学过程,与心肌疾病的发生密切相关.     

运用共词聚类分析法研究生物信息学的学科热点

应用共词聚类分析的方法对MEDLINE中有关生物信息学文献的高频主题词进行聚类,结合相关文献研究,得到有关生物信息学研究的热点内容,主要集中在相关软件和数据库、基因表达序列分析、药物设计、蛋白质结构分析、系统发育分析和计算生物学教育的发展趋势等方面。