基于GEO数据库的心脏衰老相关生物信息学分析

目的 采用生物信息学方法探究心脏衰老的关键基因。方法 从基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus, GEO)中选择基因表达谱GSE8146。通过R软件进行相关分析,筛选出年轻小鼠与老年小鼠心脏中差异表达基因,利用DAVID 6.8在线分析工具对差异表达基因进行基因本体(Gene Ontology, GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)信号通路富集分析。基于STRING在线数据库进行蛋白互作(protein-protein interaction, PPI)网络分析获得关键基因。结果 共筛选出55个差异表达基因,其中上调基因22个,下调基因33个。差异表达基因显著富集于脂质代谢、脂肪酸代谢等过程,参与了过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferators-activated receptor, PPAR)、腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine 5′-monophosphate-activated protein kinase, AMPK...     

基于GEO数据库和生物信息学分析筛选小鼠心肌缺血再灌注损伤相关的潜在枢纽基因

目的 ·基于基因表达数据库(gene expression omnibus,GEO)运用生物信息学分析筛选与小鼠心肌缺血再灌注损伤(myocardium ischemia-reperfusion injury,MIRI)相关的潜在枢纽(hub)基因.方法 ·从GEO数据库中获取小鼠MIRI数据集GSE61592、GSE...     

基于GEO数据库筛选滤泡性甲状腺癌关键基因及生物信息学分析

目的 滤泡性甲状腺癌（follicular thyroid carcinoma,FTC）临床上较少见,其在疾病早期即可发生血行转移。本研究利用生物信息学方法探索FTC发生发展的关键基因、发掘FTC的致病机制及治疗靶点。方法 从基因表达综合数据库（gene expression omnibus,GEO）下载基因芯片GSE82208,利用R软件分析以获得差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs）,利用数据库注释、可视化和综合发现（database for annotation,visualization and integrated discovery,DAVID）在线网站对DEGs进行基因本体论（gene ontology,GO）功能分析和京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）富集分析。对DEGs行蛋白质–蛋白质相互作用（protein-protein interaction,PPI）分析,并筛选核心基因,对核心基因进行生存分析。结果 共筛选获得74个DEGs,其中表...     

基于GEO和TCGA数据库筛选子宫内膜癌发病及预后的相关基因

目的 通过生物信息学方法分析与子宫内膜癌(EC)发病及预后相关的基因.方法 下载基因表达综合数据库(GEO)中相关样本的基因芯片数据,筛选出EC与正常子宫内膜组织细胞中的差异表达基因(DEGs).运用STRING在线数据库及DAVID在线数据库对DEGs进行蛋白-蛋白互作网络(PPI)分析、基因本体论(GO)及京都基因...     

基于GEO特发性肺动脉高压芯片数据的生物信息学分析

目的:运用生物信息学分析方法挖掘特发性肺动脉高压(idiopathic pulmonary arterial hypertension,IPAH)相关的关键基因并探讨其发病机制。方法:从GEO数据库中下载与IPAH相关的高通量基因表达谱芯片数据,用GEO2R在线分析平台挑选出健康人与IPAH有显著差异表达的基因;通过DAVID 6.8软件对所选择的差异表达基因进行GO功能富集分析和KEGG信号通路分析;并采用STRING、Cytoscape等工具对其进行蛋白质相互作用网的构建及可视化分析。结果:⑴通过分析得到116个差异表达基因,其中上调基因41个,下调基因75个。⑵GO功能富集分析发现这些基因主要参与氧气运输、小胶质细胞活化、血液凝固、趋化作用、神经元凋亡过程的正调控、炎性反应、cAMP反应等众多生物学过程。⑶KEGG信号通路结果主要富集在甲型流感、Toll样受体、细胞因子-细胞因子受体相互作用、趋化因子、单纯疱疹感染、EB病毒感染、破骨细胞分化、NF-kappa B等信号通路。⑷基于String数据库型筛选出9个得分较高的中心基因,包括CXCL8、JUN、CCR2、CXCR4、FPR2、HBE1、CX3CR1、PPBP和GPR183。Cytoscape软件的MCODE插件共筛选出三个显著模块,涉及基因主要参与细胞对激素刺激的反应、G蛋白耦联等生物学过程,通路主要富集在趋化因子、细胞因子-细胞因子受体相互作用、破骨细胞分化等。结论:生物信息学分析显示CXCL8、JUN、CCR2、CXCR4、FPR2、HBE1、CX3CR1、PPBP和GPR183可能是IPAH相关的重要候选基因,为该疾病进一步的功能研究提供了理论依据。     

基于GEO数据库的肥厚型心肌病差异表达基因分析

目的 基于基因表达综合（GEO）数据库,采用生物信息学方法挖掘肥厚型心肌病相关的差异表达基因（DEG）,为肥厚型心肌病的临床治疗提供新思路。方法 从GEO数据库中筛选肥厚型心肌病患者和正常对照者的基因数据集芯片GSE68316和GSE148602,应用RStudio软件和GEO数据库基因表达分析工具（GEO2R）,以|log2FC|≥1且P <0.05作为筛选标准,筛选数据集中的DEG。选取2个数据集中差异表达最显著的上调和下调基因各10个,分别绘制热图。通过R语言完成关键DEG的基因本体论（GO）以及京都基因和基因组数据库（KEGG）分析。结果 在GSE68316数据集中共筛选出247个DEG,包括125个表达上调的DEG和122个表达下调的DEG;在GSE148602数据集中共筛选出157个DEG,包括44个表达上调的DEG和113个表达下调的DEG。KEGG和GO分析中存在多条通路的富集。结论 通过生物信息学方法,可以有效挖掘肥厚型心肌病DEG,为后续治疗提供新策略。     

基于GEO数据库分析支气管肺发育不良发生的关键基因及通路

目的:采用生物信息学方法分析支气管肺发育不良(bronchopulmonary dysplasia,BPD)发生的关键基因和信号通路.方法:在基因表达综合数据库(GEO)中筛选数据集,使用GEO2R工具筛选出BPD与非BPD极早早产儿之间的差异表达基因.使用DAVID数据库进行功能注释和通路分析,使用STRING在线工...     

基于GEO数据库筛选胃癌差异表达基因及其功能和通路富集分析

目的 基于基因表达数据库（GEO）运用生物信息学方法挖掘胃癌诊断和预后相关的核心基因,筛选参与胃癌发生发展的分子靶标。方法 从GEO数据库中下载胃癌基因芯片数据GSE118916、GSE54129和GSE79973,筛选差异表达基因（DEGs）并进行分子功能和信号通路的富集分析,构建蛋白质互作网络（PPI）,根据网络节点和位置筛选出核心基因,利用癌症基因图谱（TCGA）中胃腺癌（STAD）的全基因组测序数据对核心基因进行表达水平和诊断预后的验证分析,最后通过qRT-PCR检测核心基因在不同胃癌细胞株中的表达水平。结果 共筛选出77个DEGs,主要位于细胞外基质（ECM）与基底膜,具有氧化还原酶和ECM受体配体活性,参与机体消化和激素代谢等生物学过程,与胃酸分泌、视黄醇和激素代谢等信号通路相关。共获得9个核心基因,其中SPARC、TIMP1、THBS2、COL6A3和THY1在胃癌中表达上调（P<0.05）;而TFF1、GKN1、TFF2、PGC在胃癌中下调（P<0.05）。生存预后分析显示,SPARC、TIMP1、THBS2、COL6A3、TFF2、THY1的异常表达与胃癌...     

基于生物信息学分析肝癌发病的关键基因及通路

目的 探索肝癌差异表达的基因及关键通路,并提供肝癌发生和治疗的生物信息学基础.方法 首先使用R语言获得GSE14520数据集中差异表达的基因,通过DAVID数据库进行GO和KEGG功能途径富集分析,使用STRING数据库构建蛋白质间相互作用(PPI)网络,使用Cytoscape软件筛选核心模块和关键基因,并使用GEPI...     

基于GEO数据库探究结直肠肿瘤相关基因及其功能

目的 利用生物信息学分析方法,结合GEO数据库,探讨获取结直肠肿瘤关键基因的差异表达情况。方法 使用GEO数据库分析结直肠肿瘤患者的肿瘤组织和正常组织基因表达数据,使用GEO2R筛选差异表达基因(differential expression genes, DEGs),利用David数据库对DEG进行基因本体论(gene ontology, GO)富集分析,获得DEG的分子功能、细胞组分和生物过程结果,利用基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)获取差异基因在疾病状态下的信号通路信息,构建差异基因间蛋白质相互作用网络,并使用Cytoscape软件对网络中的关键节点进行拓扑分析,筛选出结直肠肿瘤患者发生过程中的关键基因。结果 通过对GSE21510数据集的生物信息学分析,共鉴定到664个DEGs,其中结直肠肿瘤患者高表达基因234个,低表达基因430个。这些DEGs主要参与细胞分裂、RNA聚合酶II启动子转录正和负调控等生物过程,同时参与细胞核、胞质、细胞质、核浆、细胞膜等细胞成分组成,并参与蛋白质绑定、ATP绑定等分子...     

基于GEO数据库女性肺癌预后模型的构建和验证

目的：开发出新的稳健的女性肺癌预后模型,为预测女性肺癌的生存情况及优化治疗策略提供依据。方法：从基因表达数据库（GEO）中下载并筛选出女性肺癌基因表达谱数据,建立训练集和验证集。在训练集中以3年生存时间为界限分组,运用Limma算法筛选差异表达基因（DEGs）。随后使用LASSO回归分析结合多元Cox回归分析确定关键预后基因,并构建风险评分模型,在验证集中验证其预测的准确性,最后结合临床指标建立生存预测列线图。结果：共筛选出160个DEGs,LASSO-Cox回归分析获得基因模型,分别为ADIRF、BMP2、BCHE、HMMR、TSPYL5、SCUBE2、ENPP5、MIR29B2和BEX5。风险评分结合临床指标建立了列线图,C指数为0.734,3年总体生存率的ROC曲线在训练集和验证集的曲线下面积(AUC)值分别为0.740(95%CI:0.674～0.806)和0.712(95%CI:0.569～0.854)。结论：基于GEO数据库构建的预后模型能有效预测女性肺癌的生存情况,有望为临床患者精准个性化的治疗决策提供帮助。     

食管癌差异表达基因的生物信息学分析

目的:应用生物信息学技术挖掘食管癌差异表达基因,为食管癌治疗提供新靶点。方法:从GEO数据库中下载基因芯片数据集GSE20347、GSE92396和GSE1420,使用在线分析工具GEO2R筛选出食管癌组织与正常食管组织的差异表达基因。利用在线数据库DAVID和STRING分别进行功能、通路富集分析和蛋白互作分析,使用Cytoscape软件来筛选蛋白相互作用网络中的核心网络基因,并在TCGA数据库中验证其差异表达情况。结果:本实验共发现274个差异表达基因,269个基因有相同的表达趋势,其中96个上调基因,173个下调基因(调整后P<0.05,|log2FC|>1)。通过GO富集分析(P<0.05)发现它们主要参与了表皮发育、肽键交联结合、角质细胞分化、细胞外基质组织生成等生物学过程。分子功能包括细胞外基质结构组分、分子活性、钙离子及血小板源性生长因子结合等的功能;而细胞组成分析提示这些差异基因主要集中在细胞外基质。KEGG富集通路分析(P<0.05)显示主要的信号通路包括阿米巴病信号通路、细胞外基质作用信号通路、糖酵解和糖异生等信号通路过程。MCODE分析发现...     

基于生物信息学筛选小细胞肺癌相关关键基因

目的 筛选与小细胞肺癌(SCLC)相关的关键基因,为后续生物学功能研究提供分子靶标。方法 首先从基因表达综合数据库(GEO)提取含有SCLC癌组织和癌旁组织基因表达数据的数据集GSE43346和GSE40275,用GEO2R在线程序分析SCLC癌组织和癌旁组织之间的差异表达基因(DEGs)。使用DAVID数据库对SCLC的DEGs进行基因本体(GO)功能富集分析以及京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。使用STRING数据库构建DEGs的蛋白质相互作用网络(PPI),并用Cytoscape软件作图。使用Cytoscape中的MCODE和cytoHubba插件分析重要的功能模块及子模块中的关键基因。结果 GEO数据分析结果显示,SCLC癌组织和癌旁组织共有232个DEGs(151上调基因,81个下调基因)。GO富集分析结果显示,DEGs主要参与细胞分裂等生物过程,构成细胞核等细胞组分,发挥蛋白质结合等分子功能。KEGG通路富集分析结果显示,DEGs主要富集于细胞周期、HTLV-I感染、癌症通路等。经过构建PPI网络,分析其重要的功能模块及其关键基因,结果鉴定出10个关键基因可...     

基于生物信息学分析的骨肉瘤关键生物标记物的筛选

目的应用生物信息学的方法分析骨肉瘤基因表达谱芯片中具有差异性表达的基因,找出参与骨肉瘤发生、发展的关键基因。方法从GEO数据库中下载表达谱基因芯片数据,应用生物信息学方法筛选差异表达基因（DEGs）。利用DAVID在线数据库对DEGs进行GO及KEGG通路富集分析。通过STRING在线软件、Cytoscape的MCODE插件、cytoHubba插件对骨肉瘤的显著差异表达的基因进行蛋白质-蛋白质相互作用网络分析,寻找关键基因。结果共筛选出95个DEGs,主要富集在细胞黏附分子、抗原处理和呈递等信号通路,通过分析发现CD74、LAPTM5、CD163、MS4A6A、HLA-DRA、CD86、FCER1G、C1QB、TYROBP、AIF1等10个基因处于核心位置。结论CD74、LAPTM5、CD163、MS4A6A、HLA-DRA、CD86、FCER1G、C1QB、TYROBP、AIF1可能在骨肉瘤的发生、发展中起重要作用。     

六价铬致肝脏损伤作用机制的生物信息学分析

目的：通过生物信息学方法识别六价铬[Cr （Ⅵ）]致肝脏损伤的相关基因,为探讨Cr （Ⅵ）致机体肝脏损伤作用机制的研究提供新的方向。方法：检索基因表达综合（GEO）数据库中与“[Cr （Ⅵ）]liver”相关数据集,下载数据集GSE65198,通过limma包筛选差异表达基因（DEGs）,并进行基因本体（GO）富集分析和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析,采用String数据库进行蛋白-蛋白互作（PPI）网络分析,Cytohubba插件筛选hub基因,通过Enrichr网站使用药物特征数据库预测靶向药物分子。结果：选择数据集GSE65198中的样本20例,分为2组。第1组20 mg·kg-1 Cr （Ⅵ） 1次暴露后1 d肝脏样本和对照样本各5例;第2组20 mg·kg-1 Cr （Ⅵ）1次暴露后7 d肝脏样本和对照样本各5例,以每组的对照样本作为阴性对照分别筛选得到342个和61个DEGs （|Log2 FC|>1和P<0.05）。GO富集分析,DEGs主要富集于对药品反应、有丝细胞分裂和衰老等生物学过程;KEGG分析,主要信号通路包括核糖体生物发生、细胞周...     

基于生物信息学分析筛选宫颈癌进展中的关键基因

目的:通过生物信息学分析的方法,筛选宫颈癌进展中的关键基因,寻找潜在的分子标志物和治疗靶点。方法:在GEO(Gene Expression Omnibus)数据库中检索宫颈癌进展相关的mRNA和miRNA基因芯片数据,借助GEO2R分析差异表达基因(DEG)和差异表达miRNA(DEM),进行富集分析以及构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络和miRNA-靶基因调控网络。结果:共筛选出250个DEG和166个DEM,并构建出由123个节点(node)和283项互相作用(edge)构成的PPI网络以及由66个节点和137个相互作用构成的miRNA-靶基因调控网络。经分析,ATAD2、SMC4和POLQ基因不仅是筛选出的表达上调的DEG,而且是PPI网络中枢纽蛋白的编码基因,并在miRNA-靶基因调控网络中同时受DEM—miR-20A、miR-20B、miR-106B和miR-17-5P的调控。结论:ATAD2、SMC4和POLQ基因可能在宫颈癌进展过程中发挥着重要作用。     

基于生物信息学的食管鳞癌关键基因筛选

目的 探索食管鳞癌(ESCC)基因调控机制以寻找诊治相关潜在的生物标志物.方法 整合GEO数据库中ESCC基因芯片数据集获得共同差异表达基因(DEGs),进行基因本体(GO)和基因组百科全书数据库(KEGG)分析,构建蛋白互作网络后筛选出核心DEGs.利用GEPIA进行表达差异及生存分析,经UALCAN验证差异分析结果.结果 33例ESCC组织及15例正常组织中筛选出86个DEGs.GO和KEGG富集分析结果显示,差异基因功能主要涉及细胞周期、细胞分化、转化生长因子-β(TGF-β)信号通路等,蛋白互作分析网络筛选出27个核心基因,其中与患者预后相关基因两个:CKDN3、KIF4A.结论 CKDN3、KIF4A在ESCC组织中高表达,与ESCC预后相关,有助于ESCC的诊断及预后.     

基于生物信息学的食管鳞癌关键基因筛选

目的 探索食管鳞癌(ESCC)基因调控机制以寻找诊治相关潜在的生物标志物.方法 整合GEO数据库中ESCC基因芯片数据集获得共同差异表达基因(DEGs),进行基因本体(GO)和基因组百科全书数据库(KEGG)分析,构建蛋白互作网络后筛选出核心DEGs.利用GEPIA进行表达差异及生存分析,经UALCAN验证差异分析结果.结果 33例ESCC组织及15例正常组织中筛选出86个DEGs.GO和KEGG富集分析结果显示,差异基因功能主要涉及细胞周期、细胞分化、转化生长因子-β(TGF-β)信号通路等,蛋白互作分析网络筛选出27个核心基因,其中与患者预后相关基因两个:CKDN3、KIF4A.结论 CKDN3、KIF4A在ESCC组织中高表达,与ESCC预后相关,有助于ESCC的诊断及预后.