探寻差异表达基因的方法进展

随着人类基因组计划的进展,对于疾病与基因差异表达的关系研究越来越引起研究者的重视,为此人们建立了一系列寻找差异表达基因的方法,本文就这些方法从其原理、在分子生物学中的应用、优缺点及其改进方法等加以简要概述。     

差异表达基因鉴别的SAM和RVM的比较

目的 探讨小样本量情况下基于两种不同理论对方差进行调整的SAM和RVM方法在差异表达基因鉴别中的性能。方法 以真实实验数据作为参数估计的基础进行理论数据的模拟，并基于理论数据对SAM、基于permutation的SAM和RVM的性能进行了探讨。结果基因的对数表达比的残差方差较好地符合反伽马分布，在设定的不同差异表达基因比例情况下，基于Permutation的SAM法的鉴别性能最高，RVM次之，SAM最低。结论 基因残差方差的分布可以用反伽马分布拟合，基于permutation的SAM和RVM具有较好的检测差异表达基因的性能，SAM在估计校正系数时应考虑差异表达基因的比例。     

运用基因芯片技术筛选亚慢性汞中毒大鼠肾脏差异表达基因

目的 运用基因芯片技术分析亚慢性汞中毒大鼠肾脏基因表达语的变化.方法 健康雄性SD大鼠20只随机分成染毒组和对照组,每组10只.染毒组皮下注射0.2 mg/kg氛化汞溶液2个月,建立亚慢性汞中毒肾脏损伤大鼠模型,用基因芯片方法筛选大鼠肾脏差异表达基因,并用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)方法验证部分差异表达基因厂结果筛选出亚慢性汞中毒肾脏差异表达基因385个,其中上调139个,下调246个.上调基因主要步及毒物异物应答、炎症应答、神经递质代谢、溶质体转运等功能;下调基因主要涉及基础物质代谢、细胞信号传导、免疫调节、细胞增殖、转录调节等功能基因.RT-PCR方法验证结果与芯片结果一致.结论　汞中毒肾脏损伤是多墓因参与的结果;筛选出的明显差异表达基因可能在肾脏损伤机制中发挥重要作用,可能是氛化汞肾脏毒性作用的敏感基因或靶基因.     

晕船与能量代谢相关基因的差异表达

目的探讨部分能量代谢相关基因的表达与发生晕船的可能机制。方法利用实时荧光定量PCR技术检测部分能量代谢相关基因在晕船差异个体脑干中的表达。结果与有氧氧化相关的细胞色素氧化酶、ATP合酶和还原型辅酶I(NADH)脱氢酶在晕船大鼠和晕船易感大鼠脑干中低表达;与无氧酵解有关的磷酸果糖激酶在晕船大鼠和晕船易感大鼠脑干中高表达。结论晕船刺激可能导致机体脑部组织缺血或缺氧。     

药物性肝损伤差异表达基因生物信息学分析

目的 通过药物性肝损伤(DILI)细胞的基因组信息学分析获得肝脏特异性差异表达基因(LSDEG)。方法 从GSE54255和GSE102006数据集中筛选LSDEG,构建了LSDEG的蛋白质互作网络(PPI)、模块分析和关键(Hub)基因。Hub基因进行京都基因与基因组百科全书通路(KEGG)和基因本体论-生物过程(GO-BP)富集以及转录因子(TF)-基因共调节网络。结果 筛选113个LSDEG,LSDEG-PPI网络由与炎症反应和肝细胞凋亡相关的模块组成。筛选JAK2、ICAM1、IRF1、NFκBIA、MDM2和ERRB这6个Hub基因,其生物学途径集中在物质代谢、免疫调节和细胞死亡等方面,调控TF分别为STAT家族、NFκB家族、ETS家族、TP53、SP1和EP300。结论 6个Hub基因是DILI特异性差异表达基因,它们降低药物代谢活性和增加毒性代谢物的积累。同时,异常诱导肝脏内细胞免疫的攻击性和体液免疫的炎症风暴,最终导致肝细胞损伤。     

矽肺纤维化差异表达基因整合研究

矽肺是由于长期吸入大量游离二氧化硅粉尘所引起,以肺部广泛的结节性纤维化为主的疾病,是尘肺中最常见、进展最快、危害最严重的一种类型,在我国属于法定职业病。本文综述了近年来国内外对矽肺发病机制的基因水平的研究,并结合相关生物活性介质探讨矽肺纤维化关键的差异表达基因。     

045矽肺纤维化差异表达基因整合研究

矽肺是由于长期吸入大量游离二氧化硅粉尘所引起,以肺部广泛的结节性纤维化为主的疾病,是尘肺中最常见、进展最快、危害最严重的一种类型,在我国属于法定职业病。本文综述了近年来国内外对矽肺发病机制的基因水平的研究,并结、合相关生物活性介质探讨矽肺纤维化关键的差异表达基因。     

应用基因芯片筛选子痫前期信号转导差异表达基因

目的:建立子痫前期外周血基因表达谱,筛选子痫前期信号转导差异表达基因,探索其与子痫前期发病的关系。方法:应用基因芯片技术检测4例重度子痫前期和4例正常妊娠妇女外周血,获得子痫前期差异表达基因,了解子痫前期外周血信号转导相关基因的异常表达。结果:在子痫前期所检测的21 000个基因中,出现2次重复一致差异表达的基因195个,其中信号转导相关的差异表达基因32个,表达上调基因20个,下调基因12个。结论:成功建立子痫前期外周血基因表达谱,信号转导相关基因的差异表达可能是子痫前期发病的原因之一。     

抑制消减杂交技术在筛选矽肺大鼠差异表达基因中的应用

目的对正常大鼠肺组织与矽肺大鼠肺组织之间基因表达差异进行比较,筛选与矽肺相关的差异表达基因片段。方法 30只SD大鼠随机分为2个组,对照组6只,实验组24只。实验组大鼠采用非气管暴露法染尘制作矽肺大鼠模型,对照组灌注生理盐水,利用HE切片确定建立模型成功;抑制消减杂交技术构建cDNA双向消减文库;菌液RCR技术初步筛选cDNA消减文库,将获得的阳性克隆进行测序、同源性比对及生物信息学分析。结果扩增消减cDNA文库获得400多个白色阳性克隆,随机挑取252个白色克隆用PCR进行扩增,95%的克隆中均有100~1 500bp的插入片段,经测序,得到具有差异表达的基因175个。经生物信息学分析表明,筛选出的已知差异表达基因与众多生物学过程和分子功能相关,包括物质代谢、物质转运、细胞增殖、细胞凋亡、细胞黏附、信号转导等,其中许多差异表达基因与矽肺的关系尚未被报道。结论利用抑制消减杂交技术可以建立高质量的矽肺正、反向差异消减cDNA文库,筛选与矽肺相关的已知和未知基因,为寻找矽肺诊断和预后的检查指标和筛选治疗靶点提供有用的信息。     

生物信息学分析缺血性脑卒中的差异表达基因

目的基于生物信息学,对缺血性脑卒中(IS)相关差异表达基因(DEGs)进行分子层面的分析,深入分析IS的发病机制和关键基因。方法从GEO数据库下载与IS相关的生物基因芯片,基于P值及log|FC|值对GEO原始数据进行筛选,确定DEGs。对DEGs进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,了解DEGs介导的生物过程与代谢通路。利用String在线平台,构建DEGs的蛋白相互作用(PPI)网络。利用cytoscape的cyto Hubba软件,找出IS的关键基因。结果本研究共筛选出110个DEGs。功能和通路富集结果显示,上述基因参与MAPK、NF-kappa B、TNF等多种细胞因子和趋化因子的信号转导通路;共同介导炎症以及免疫应答、细胞凋亡等相关生物过程。PPI网络显示,这些基因之间具有相互作用关系。JUN、CXCL2和TNF为IS病理过程中的关键基因。结论本研究结果揭示,IS的发生发展与炎症密切相关。针对关键基因进行靶向治疗,如JUN、CXCL2和TNF,或许对临床防治IS具有重要的发展意义。     

六种基因表达谱数据筛选差异表达基因方法的比较

目的 比较SAM方法、Bonferroni校正法、BH法等6种基因表达谱数据筛选差异表达基因的方法,探讨了各种方法的筛选效果.方法 采用6种待比较的方法处理不同样本量和方差条件下的模拟数据,比较筛选结果与模拟设定的差异,计算相应的考核指标,探讨6种方法筛选差异表达基因的效果.结果 Bonferroni校正法、Sidak校正法和Hochberg法可将FWER、FDR控制在很低的水平,但是筛选出的差异表达基因数比较少;成组t检验方法筛选的差异表达基因数最多,但是不能有效地控制FWER、FDR水平,筛选出的差异表达基因假阳性数过多;相同样本量和方差条件下,SAM方法和BH法筛选差异表达基因数、假阳性数、FWER和FDR均相差不大,均筛选出较多的差异表达基因,且控制了多重检验错误率.结论 SAM方法适用于基因表达谱数据筛选差异表达基因的数据分析.     

几种差异基因分析方法及筛选效果的比较

目的 比较六种差异基因筛选方法的使用效果及适用性.方法 用Monte-Carlo方法产生不同类型的模拟数据,分别用不同的方法计算、评价其优劣.结果 多数情况下SAM法和稳健t检验表现出了最优的筛选能力,SAM-ROC法则表现出更好的稳定性.结论 几种方法都能够有效地用于基因筛选,但各自的适应条件不同,综合看SAM法是基因筛选的首选方法,随机森林方法则具有较大的研究价值.     

肺炎支原体两种检测方法的比对分析

目的：探讨肺炎支原体（MP）咽拭子聚合酶链反应（PCR）法和血清间接免疫荧光法（IIFA）两种检测方法的不同。方法：将198例疑似MP感染的患儿根据年龄分为两组：A组（0~3岁,n=75）、B组（3~12岁, n=123）,分别取咽拭子用PCR法测MP-DNA,取血清用IIFA法测MP-IgM,比较两种方法的阳性率。结果：MP-DNA检测阳性率为57.07%,MP-IgM检测阳性率为47.47%,两者比较差异有统计学意义（P〈0.01）。A组MP-DNA阳性率48.00%明显高于同组MP-IgM阳性率25.33%,差异有统计学意义（P〈0.01）;B组MP-DNA和MP-IgM阳性率分别为62.60%、60.98%比较差异无统计学意义（P〉0.05）。结论：PCR与IIFA联合检测可以提高MP感染诊断的准确性。     

应用基因芯片技术筛选转染NOR1基因后HepG2细胞差异表达基因

目的研究转染NOR1基因后肝癌细胞系HepG2基因表达谱的改变。方法应用脂质体介导的转染方法将pcDNA3.1( )/NOR1真核表达载体和pcDNA3.1( )空白载体分别转染入肝癌细胞系HepG2,再分别提取转染pcD-NA3.1( )/NOR1和空载体pcDNA3.1( )的HepG2细胞总RNA,应用基因芯片技术进行芯片分析。结果芯片分析结果显示差异表达基因中上调的基因有59个,下调的基因有103个,这些差异基因的功能涉及多个方面。结论应用基因芯片技术成功筛选了NOR1基因转染细胞后差异表达基因,为阐明NOR1基因与肝癌发生发展的关系提供了实验依据。     

Alterations in Differentially Expressed Genes After Repeated Exposure to Perfluorooctanoate and Perfluorooctanesulfonate in Liver of Oryzias latipes

Perfluorooctanoate (PFOA) and perfluorooctanesulfonate (PFOS) are considered biologically toxic due to their persistence in the environment. The effects of repeated exposure to these compounds on differentially expressed genes (DEGs) were investigated in liver of the medaka, Oryzias latipes. In this study, seven genes—except for cytochrome P450 3A (CYP450 3A)—were identified as DEGs that were downregulated in response to 15- and 30 days exposures to PFOA and/or PFOS. Four DEGs (c-type lysozyme, EF-1β, complement component C3-1, and NADH dehydrogenase subunit 1) returned to basal levels after 15 days of recovery after 30 days of exposure to the compounds. In contrast, three DEGs (transferrin, alcohol dehydrogenase class VI, and CYP450 3A) were still upregulated by PFOS after 15 days of recovery. In addition, the effect of PFOS showed more accumulation after 15 days of recovery than PFOA. These data suggest that PFOS accumulates more in tissue than PFOA and causes high cellular toxicity by way of suppression of the genes encoding transferrin and alcohol dehydrogenase class VI, whereas there is upregulation of cytochrome P450 3A.     

3种细菌采样方法捕获力的对比研究

目的对常用的细菌采样方法的采样效率进行对比. 方法分别用棉拭子采样倾注培养法、棉拭子采样直接涂抹接种于营养琼脂法以及RODAC印压法3种常用的细菌采样方法,对不同菌液浓度制备的实验菌板和保洁后医院环境进行采样、培养、计数,比较采样效果. 结果当制备菌板的菌浓度为108～105 CFU/ml时,用倾注法采样,菌落数可通过稀释较准确的获得,而RODAC和涂抹法采样则菌落连成片,无法计数;当制备菌板的菌浓度为104～102 CFU/ml时和保洁后医院环境采样,RODAC法对细菌的捕获力优于倾注法和涂抹法(P＜0.05). 结论倾注法适用于物体表面细菌量多时采样;而细菌量少时,RODAC方法优于倾注法和直接涂抹法.     

Alterations in Differentially Expressed Genes in the Head of Oryzias latipes Following Benzo[a]pyrene Exposure

Differentially expressed genes (DEGs) in the head of medaka (Oryzias latipes) were investigated to assess the biological effects of benzo[a]pyrene (BaP) on genomic alterations. Eight and ten DEGs were identified in response to short (48 h) and long-term (15 days) exposure to BaP (25 μg/L), respectively, using annealing control primer-based polymerase chain reaction. Among the DEGs, matrilin 1 and prothrombin were commonly detected, suggesting that BaP exposure can alter the expression of genes associated with the formation of extracellular matrix and blood coagulation in the head of medaka.     

类风湿性关节炎自身抗体试验的比较

目的比较类风湿性关节炎（RA）的5种自身抗体检测的诊断性能。方法检测64名RA患者（急性期28名,慢性期36名）,30名其他风湿性疾患患者和30名健康体检者的5种自身抗体。结果统计5项试验的诊断性能相关指标,结果5种自身抗体以ACCP和ACⅡ为最好。试验的诊断准确性依次为ACCP〉ACⅡ〉AKA=RF〉ASa。结论RF定量可作为RA的筛查试验,最好并用RF和ACCP或ACⅡ其中之一。     

不同检测方法检测免疫球蛋白轻链比值的比较

目的比较流式细胞术法和速率散射比浊法在免疫球蛋白轻链κ／λ的比值,检测结果是否有一致性。方法用这两种方法分别对32例患者的外周血B淋巴细胞膜上κ、λ轻链的表达率、血清和尿液中的游离κ、λ轻链含量进行测定,并分别计算κ／λ比值。结果3个不同组别的标本两两分组,分别进行检测方法的一致性比较,用κappa检验进行统计分析,结果为B细胞组和血清组的k值为0．881,血清组和尿液组的k值为0．885,B细胞组和尿液组的k值为0．885。结论2种检测方法在κ／λ比值上有极强的一致性。对于血清和尿液中κ,x比值异常的标本,建议同时检测B淋巴细胞膜上的x,λ比值,以确定该标本是否有B淋巴细胞克隆性表达的存在。