MicroRNA-429靶向抑制occludin及对糖尿病小鼠肠上皮屏障功能的影响

 目的: 探讨microRNA-429(miR-429)在体内对糖尿病(DM)小鼠肠上皮细胞(IECs)内闭合蛋白(occludin,Ocln)表达及肠上皮屏障功能的影响。方法: 构建糖尿病小鼠模型(腹腔内注射链脲佐菌素);通过尾静脉注射antagomiRNA-429抑制DM小鼠IECs内miR-429的表达;real-time PCR检测miR-429和Ocln mRNA的表达变化;Western blotting及免疫组化检测Ocln蛋白表达变化;气相色谱法检测小鼠尿液乳果糖/甘露醇比值;显色基质鲎试剂法检测小鼠血浆LPS浓度。结果: 尾静脉注射antagomiRNA-429能显著抑制DM小鼠IECs内miR-429的表达,注射后6 d恢复至正常小鼠IECs表达水平。抑制DM小鼠IECs内miR-429表达后,Ocln表达显著提高(P<0.05),小鼠尿液乳果糖/甘露醇比值及血浆LPS水平均明显下降(P<0.05)。结论: AntagomiRNA-429能有效抑制DM小鼠IECs内miR-429的表达,进而使小鼠IECs内Ocln的表达升高,从而使肠上皮屏障功能部分恢复。     

hsa-miR-30b靶基因预测及其相关生物信息学分析

目的通过生物信息学分析预测hsa-mi R-30b靶基因和功能,为深入研究hsa-mi R-30b的生物学功能和调控机制提供理论指导。方法利用Pub Med检索mi R-30b相关文章,通过mi RBase在线工具分析mi R-30b序列和基因组特征。应用mi RWalk综合数据库对hsa-mi R-30b靶基因进行预测,对靶基因集合应用Cytoscape及其插件Bingo进行功能富集分析,应用DAVID数据库进行靶基因信号转导通路富集分析。mi RBase、Pub Med、mi RWalk数据库通过输入hsa-mi R-30b或mi R-30b名称进行检索,Cytoscape及其插件Bingo和DAVID数据库则输入hsa-mi R-30b靶基因进行分析。结果 mi R-30b序列在多物种间具有一定的保守性。mi RWalk综合数据库预测靶基因交集共125个。hsa-mi R-30b靶基因主要富集于生长发育、细胞迁移、细胞周期、胰腺细胞分化、转录调控、神经系统发育等(P0.01);KEGG生物通路主要富集于Notch信号通路及年轻起病成人型糖尿病、致心律失常性右心室心肌病、小细胞肺癌和前列腺癌疾病通路(P0.05)。结论 hsa-mi R-30b预测的靶基因集合富集于多个生物学过程及疾病通路,与肺癌、前列腺癌等多种肿瘤密切相关,为hsa-mi R-30b在肿瘤方向的后续研究奠定基础。     

基于改进TF-IDF算法的基因通路富集方法

提出一种综合考虑通路局部和全局信息的基因通路富集分析（GIGSEA）方法。首先利用基因相互作用数据,通过基因在通路的局部重要性和在通路数据库的全局特异性计算基因的影响力;然后将基因影响力和表型相关性值融合在一起,计算通路的富集分数;最后通过置换基因富集出统计学显著的通路。将GIGSEA方法运用于肝细胞癌和结肠直肠癌数据集进行风险通路富集,与基因集富集分析方法相比,GIGSEA方法能富集出一些新的相关通路,并排除无关的通路,提高疾病相关通路的富集效果。     

MiR-429生物学功能的研究进展

微小RNA(miRNA)是一类长度在22个核苷酸左右的内源性非编码单链RNA.这类RNA在细胞中发挥着重要的生物学功能,其中miR-429经大量研究证实,可以通过对不同靶基因的表达进行调控从而发挥抑制肿瘤发生和进展的重要作用,同时也能够在细胞分化和神经性疾病中发挥作用.我们对miR-429及其下游靶基因在细胞增殖、凋亡...     

hsa-miR-10b在3株宫颈癌细胞系中的表达及靶基因预测

目的分析3株宫颈癌细胞系中hsa-miR-10b表达水平,并预测hsa-miR-10b的靶基因。方法用PCR技术检测3株宫颈癌细胞系中hsa-miR-10b表达水平;Pub Med检索hsa-miR-10b相关文献;miRbase和NCBI分析其序列保守性及所在基因组特征;TargetScan、PicTar及miRanda数据库预测其靶基因,并结合已证实的靶基因对其进行功能和信号通路富集分析。结果与C-33A相比,HeLa和CaSki中hsa-miR-10b表达水平显著下调(P0.01);hsa-miR-10b与多种肿瘤的发生发展有关;hsa-miR-10b定位于人染色体2q31.1,在各物种之间具有高度保守性;其靶基因主要参与转录、基因表达调控和细胞增殖等生物学过程(P0.05),涉及肿瘤、细胞周期和ARF等信号通路(P0.05)。结论 hsa-miR-10b功能广泛,与宫颈癌的发生发展密切相关,靶基因的预测为后续研究提供依据。     

系统性红斑狼疮患者中miR-410 表达及其靶基因生物信息学分析

目的:检测miR-410 在系统性红斑狼疮患者(SLE)中的表达水平,运用生物信息学方法研究miR-410 及其靶基因在SLE 发生发展过程中的作用。方法:定量检测miR-410 在SLE 患者外周血单个核细胞中的表达水平,并通过miR-410序列分析,靶基因预测和Genecards 数据库分析,进一步对其靶基因进行GO 富集和KEGG Pathway 分析。结果:miR-410 在SLE 患者中表达显著降低,其核苷酸序列在多物种间呈高度保守性。受miR-410 调控且与SLE 疾病相关的潜在靶基因包括FASLG、CSF2、IFNAR2、MAPK1、PLCG2、IL4 等。GO 分析发现miR-410 的靶基因参与细胞生长增殖、程序性死亡、细胞分化、免疫系统发育等多个生物过程。KEGG Pathway 分析发现miR-410 的靶基因显著富集在肿瘤途径信号通路、细胞因子-细胞因子受体相互作用信号通路、胶质瘤信号通路、黑色素瘤信号通路、TGF-β和JAK-STAT 信号通路等。结论:miR-410 可能通过直接靶向作用其调控靶分子,影响SLE 患者体内多条信号通路的网络调控,从而参与SLE 疾病的发生和发展。     

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白抑制剂联合其它抗肿瘤药物治疗肿瘤的研究进展

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）是P13K／Akt／mTOR信号通路下游的重要效应蛋白,其底物主要控制与细胞生长和增殖密切相关的蛋白质的合成。mTOR在多种恶性肿瘤中表达异常,是肿瘤靶向治疗的新靶点。临床前研究和Ⅰ、Ⅱ期临床实验表明,以雷帕霉素及其衍生物为代表的mTOR抑制剂和其它传统抗肿瘤药物的联合应用取得了良好的的抗肿瘤效果,为肿瘤的靶向治疗提供了新的方向。     

整合素黏附体信号转导通路预测研究

目的运用生物信息学方法预测整合素黏附体信号蛋白间的信号转导通路,为以实验方法研究整合素相关信号转导通路的机制提供参考。方法把相互作用的整合素黏附体信号分子对搭建成相互作用网络;利用相互作用的置信概率构建边权;然后,采用动态规划算法计算出最小权重的线性通路,再把这些线性通路组装成通路网络。结果从147个整合素黏附体蛋白所组成的736对相互作用中预测出7个信号通路网络,并计算出各个通路网络中基因本体论注释蛋白的占有率。结论对信号转导通路的研究能够在分子水平上探索疾病的发病机制。预测出可能的信号通路网络,不仅为基础医学研究疾病机制提供有用信息,也为探索包括力学、化学等外界信号刺激下的信号转导通路提供有益参考信息。     

CD3/CD28共刺激调节T细胞多重信号转导通路的基因mRNA表达

目的:观察激活T细胞中信号转导通路的基因变化情况。方法:小鼠T细胞体外经CD3/CD28共刺激4小时,提取RNA,以"信号转导通路发现者"PCR芯片分析18个信号转导通路相关的84个关键基因的mRNA改变情况。结果:CD3/CD28共刺激调节了43个基因,其中上调24个,下调19个,涵盖检测的所有18条信号转导通路。结论:多重信号通路共同参与了T细胞的激活过程。     

miR-429对肾透明细胞癌细胞侵袭能力的影响

目的研究miR-429在肾透明细胞癌中的表达,及其对肾透明细胞癌Caki-1细胞侵袭能力的影响。方法实时定量PCR检测肾透明细胞癌组织中miR-429基因的表达水平。培养肾透明细胞癌Caki-1细胞,将mi R-429的前体转染Caki-1细胞,检测转染后Caki-1细胞的侵袭能力。结果与癌旁组织相比,miR-429在肾透明细胞癌组织中的表达下调显著,且与肾透明细胞癌的分级和淋巴结转移相关。miR-429的前体能够使Caki-1细胞穿透滤膜的数量明显减少。结论 miR-429能够抑制肾透明细胞癌细胞侵袭,发挥转移抑制基因的作用。     

基于生物信息学方法预测hsa-miR-122在肝癌中的分子调控网络

目的运用生物信息学方法推测hsa—miR-122存肝癌中的分子调控网络。方法运用UCSC基因组浏览器、人类miRNA疾病数据库、TF—miRNA调控数据库、miRNA靶基因预测验证数据库、肝癌基因在线数据库、lncRNA疾病数据库、DIANALAB—LncBase数据库、转录因子结合谱数据库,研究hsa-miR-122的上游转录因子、下游靶基因及与其相互作用的lncRNA间的多个调控途径,绘制hsa—miR-122的核心调控网络图．结果UCSC数据库中显示hsa-miR-122位于人类18号染色体18@1．31位置上,并显示其高度保守。hsa—miR-122与肝脏疾病,尤其是肝癌的关系密切。综合各生物信息学软件结果,推测在肝癌的发病过程中hsa—miR-122受转录因子CXADR和PTPNl调控的同时．又调控着下游靶基因PTFGl和HAMP。此外,lncRNAMEG3及其转录因子Snail、n—MYC和ARNT也可能与hsa-miR-122存在相互作用联系。所有相关基因构成一个调控网络,相互协调,在肝癌的发生与发展中扮演着重要的角色。结论运用生物信息学方法对hsa—miR-122分子调控网络进行预测,不仅能揭示hsa—miR-122的生物学功能．而且为阐明其与肝癌的发病机制提供了新的理论基础．也为后续的实验验证提供良好的指导．     

铁皮石斛谷氨酸脱羧酶基因的分离与生物信息学分析

目的分离珍稀濒危兰科药用铁皮石斛谷氨酸脱羧酶（GAD）基因并进行生物信息学和表达分析。方法采用 RT-PCR和 RACE技术获基因 cDNA全长;利用生物信息学软件分析蛋白理化性质、结构域和三维建模等分子特性;用 DNASTAR 6.0和 MEGA 4.0分别进行氨基酸多序列比对和进化树分析;借助实时定量 PCR检测基因表达。结果分离到DoGAD基因,cDNA全长1795 bp,编码一条由498个氨基酸组成的多肽,分子量55.90 kD,等电点5.32;DoGAD蛋白不含跨膜域或信号肽,具有谷氨酸脱羧酶和磷酸吡哆醛依赖的脱羧酶结构域（17-443、37-381）;DoGAD与植物 GADs蛋白一致性为69.5%~78.8%,隶属于 GADs分子进化树的植物类群;DoGAD转录本在石斛叶和茎中相对表达量较高,分别为根中的5.16和3.92倍。结论成功克隆得到铁皮石斛谷氨酸脱羧酶基因全长, DoGAD 的表达特征暗示其可能在铁皮石斛叶和茎中发挥重要的调控作用。     

应用生物信息学方法分析人HCA56基因

目的利用生物信息学对新克隆的人ligatin样基因HCA56的基因和蛋白序列进行分析,探讨生物信息学在新基因研究中的作用。方法以人类基因组数据库为基础,利用电子PCR和SAGE数据库对HCA56进行染色体定位和组织表达分布分析;BLAST程序进行HCA56的基因结构分析和相似序列搜索;ORF finder和Gene Runner3．05程序对HCA56编码蛋白进行序列预测和功能分析。结果得出HCA56的全长cDNA为2021bp,定位于染色体1q31-q32,其最长的开放读码框架为1755bp,编码584个氨基酸,编码氨基酸含有一个亮氨酸拉链和一假定的RNA结合保守序列。相似性搜索发现HCA56基因片段与人ligatin基因片段具有很高的相似性(99％)。SAGE结果显示HCA56在多种组织中都有表达。结论生物信息学是进行新基因研究的有效方法;HCA56很可能是ligatin的全长编码基因。     

人T细胞免疫球蛋白粘蛋白-4基因真核表达载体的构建和生物信息学分析

目的:构建人T细胞免疫球蛋白粘蛋白-4(TIM-4)基因的真核表达载体,用生物信息学分析了解TIM-4蛋白的特性。方法:采用Trizol法从人外周血单个核细胞提取总mRNA,逆转录合成cDNA,以此为模版,两步法RT-PCR扩增TIM-4,将其克隆至表达载体pcDNA3.1(+)中,构建FTIM-4质粒,通过PCR及测序进行鉴定。同时,我们构建pEGFP-N1-TIM-4真核表达载体,并测序鉴定其准确性;将pEGFP-N1-TIM-4质粒转染CHO细胞,用RT-PCR和荧光显微镜证实其表达。应用生物信息学初步分析TIM-4蛋白的物理化学性质、结构域和功能。结果:从逆转录的cDNA扩增出TIM-4;经PCR、酶切鉴定、测序分析表明扩增产物与GenBank提供的序列完全相同。真核表达载体pEGFP-N1-TIM-4在CHO细胞中稳定表达,表达蛋白主要位于细胞质和细胞膜上。生物信息学分析表明TIM-4蛋白为不稳定亲水性蛋白,有1个跨膜螺旋结构,含约10.32%的α-螺旋,29.89%的延伸链,59.79%的不规则卷曲,有1段由24个氨基酸组成的信号肽。亚细胞主要定位于细胞质、细胞核、分泌系统的小囊泡、线粒体、内质网、高尔基体上。功能分析预测该蛋白具有受体和信号转导功能。结论:成功构建TIM-4基因真核表达载体,利用生物信息学分析洞察了TIM-4蛋白的性质,为进一步研究该基因的免疫调节机制奠定了基础。     

GnRH-A免疫对GnRHR、FSH-β和LH-β表达及生物信息学特性的影响

目的:探讨GnRH-A主动免疫对垂体GnRHR、FSHβ-和LHβ-基因表达和生物信息学特性的影响,进而研究GnRH-A的作用机理。方法:30只日本大耳白兔(Oryctolagus cuniculus)随机均分为三组,在EG-Ⅰ和EG-Ⅱ皮下注射1.0 ml(100μg/ml)GnRH-A抗原,EG-Ⅱ于20天以相同剂量加强免疫一次,对照组不做任何处理。70天颈动脉放血致死实验兔,无菌采集垂体。从兔垂体中提取总RNA,GnRHR,FSHβ-和LHβ-mRNA基因扩增、克隆和测序,实时荧光定量PCR分析mRNA基因的表达。用DNAMAN、Tmpred、SignalP、TargetP、Expasy等生物信息学分析软件和在线工具,对GnRHR序列和蛋白的理化特性、跨膜结构、信号肽及二级结构等进行分析和预测。结果:EG-Ⅰ和EG-Ⅱ的GnRHR mRNA低于对照组(P<0.01),EG-Ⅱ又低于EG-Ⅰ(P<0.05);EG-Ⅰ和EG-ⅡFSHβ-mRNA和LHβ-mRNA极显著低于对照组(P<0.01),EG-Ⅰ与EG-Ⅱ间也具有显著差异(P<0.05)。GnRHR核苷酸为1 179 bp,与NM-001082738的同源性达96%,核苷酸中含A 28.7%,C 24.9%,G 19.0%,T 27.5%。Gn-RHR的线粒体转运肽、信号肽及转运肽长度发生了明显改变。与NM-001082738的比较显示,GnRHR mRNA的核苷酸、氨基酸、分子量、脂肪指数和平均疏水性均变小,而不稳定指数、α螺旋和β折叠数均增加。结论:GnRH-A免疫可明显降低雄兔垂体GnRHR、FSHβ-和LHβ-mRNA基因的表达,而且对GnRHR的生物信息学特性具有一定的影响,加强免疫作用更明显;GnRHR是一种含有信号肽的不稳定的疏水性跨膜蛋白。     

生物信息学方法在CTL表位预测中的应用

细胞毒性T淋巴细(Cytotoxic T lymphocyte,CTL)在机体抗感染免疫和肿瘤免疫中发挥重要作用。引起有效CTL免疫应答的,并非完整的蛋白质抗原分子,而是抗原来源的特异性CTL表位。因此,对CTL表位作出高效、准确地预测,进而通过实验方法鉴定,是基于表位的疫苗设计以及发展特异性CTL免疫应答检测技术的关键。近年来,随着生物信息学的迅猛发展,一系列该领域的新成果被应用于CTL表位预测。通过建立新的算法和编写相应程序,大大提高了CTL表位鉴定的效率,加快了基于表位的新药研发进程。     

肾脏纤维化大鼠模型尿液中差异表达基因筛选及生物信息学分析

目的研究大鼠肾脏纤维化(RF)模型尿液中差异表达的基因,并对其进行生物信息学分析。方法将大鼠分为对照组和纤维化模型组,单侧输尿管结扎术建立大鼠肾脏纤维化模型,收集尿液。提取总RNA,构建测序文库并进行转录组测序。对差异表达的mRNA进行了GO分析和KEGG分析,并对miRNA的前体和lncRNA的家族进行预测和分类。结果肾脏纤维化模型组的尿液和对照组相比,得到813条表达上调转录本数据以及213条表达下调的转录本数据。结论利用转录组高通量测序结合相关生物信息学分析,可为肾脏纤维化诊断靶点提供新的可能。     

Proteomics and bioinformatics analysis of mouse hypothalamic neurogenesis with or without EPHX2 gene deletion

The aim of this study was to identify differently expressed proteins in the presence and absence of EPHX2 gene in mouse hypothalamus using proteomics profiling and bioinformatics analysis. This study was performed on 3 wild type (WT) and 3 EPHX2 gene global knockout (KO) mice (EPHX2 ^-/-). Using the nano- electrospray ionization (ESI)-LC-MS/MS detector, we identified 31 over-expressed proteins in WT mouse hypothalamus compared to the KO counterparts. Gene Ontology (GO) annotation in terms of the protein-protein interaction network indicated that cellular metabolic process, protein metabolic process, signaling transduction and protein post-translation biological processes involved in EPHX2 ^-/- regulatory network. In addition, signaling pathway enrichment analysis also highlighted chronic neurodegenerative diseases and some other signaling pathways, such as TGF-beta signaling pathway, T cell receptor signaling pathway, ErbB signaling pathway, Neurotrophin signaling pathway and MAPK signaling pathway, were strongly coupled with EPHX2 gene knockout. Further studies into the molecular functions of EPHX2 gene in hypothalamus will help to provide new perspective in neurogenesis.