先天性纯红细胞再生障碍性贫血氧化应激相关差异表达基因的生物信息学分析

目的 筛选先天性纯红细胞再生障碍性贫血（diamond-blackfan anemia,DBA）氧化应激相关差异基因,以及关键信号通路,为深入研究DBA的分子机制提供新的切入点。方法 采用GEO数据库的mRNA表达芯片数据GSE14335,利用R语言limma包,筛选DBA患者和健康对照组的差异表达基因（DEGs）,从Gene Cards数据库筛选氧化应激相关基因（OSGs）,利用R语言VennDiagram包获得氧化应激相关差异表达基因（DE-OSGs）。应用R语言ClusterProfiler包,对DEOSGs进行GO分析和KEGG富集分析。通过Cytoscape构建PPI蛋白质相互作用网络,筛选核心基因。结果 筛选出DBA患者和健康对照差异表达基因372个,与氧化应激相关的基因有40个,其中7个基因表达下调,33个基因表达上调。KEGG富集分析发现,氧化应激相关差异表达基因涉及到的信号通路主要有TNF信号通路、AGE-RAGE信号通路、IL-17信号通路、NF-κB信号通路、Toll样受体等。获得10个核心靶标：IL6、PPARG、CCL2、PTGS2、CXCL8、ICAM1、N...     

参与大肠腺瘤癌变过程的信号通路初探

目的 了解参与大肠腺瘤癌变这一生物学进程的信号通路。方法 分别提取正常大肠黏膜、大肠腺瘤、Dukes A、Dukes B和Dukes C-D大肠腺癌组织的总RNA,生物素标记cRNA探针,分别与5张Affymetrix U133 PLUS 2.0基因芯片（涵盖47 000个转录本,38 500个功能已知基因）杂交,Gene Scanner 3000扫描,GCOS 1.2软件处理杂交信号,按大肠腺瘤/正常大肠黏膜、大肠腺癌（包括Dukes A、Dukes B和Dukes C-D大肠腺癌）/大肠腺瘤两组分别筛选表达差异基因。然后应用Pathway V1.0软件对两组表达差异基因中共同上下调的基因进行信号通路分析。结果 大肠腺瘤/正常大肠黏膜和大肠腺癌/大肠腺瘤两组分别有2 950和742个表达差异基因。其中有463个表达差异基因在两个比较组中均共同表达,而279个表达差异基因是大肠腺癌特异表达的。对463个和279个表达差异基因中的上调基因分别进行信号通路分析,结果显示分别有88个和17个信号通路参与大肠腺瘤癌变这一进程（P＜0.05）,其中有大部分通路与肿瘤微环境及遗传不稳定性相关。而742个表达差异基因中的282个下调基因属于28个信号通路,这些通路与正常大肠功能的逐步丧失密切相关（P＜0.05）。结论 大肠癌的发生与发展和浸润转移是多阶段、多基因参与的进程,涉及众多的信号通路。研究结果为系统探索大肠癌发生的分子机制提供了线索,对大肠癌的早期诊断、治疗及预后具有一定的指导意义。     

C14orf48基因在人精液精子中的表达和生物信息学分析

目的筛选与弱精子症发生相关的基因。方法采集正常男性和弱精患者精液精子,非连续梯度离心法分离纯化精子,收集95%percoll以下和57%与76%Percoll层之间的精子,以排除生精细胞和白细胞的污染。将纯化后精子的cDNA探针与Affymetrix全基因组芯片杂交。筛选出差异表达的基因,利用生物信息学方法对该基因进行分析。用RT-PCR验证该基因在正常男性和弱精患者精液精子中的差异表达,并用RT-PCR方法分析该基因在人不同组织（心、肝、脾、肺、肾、胃、脑、睾丸）中的表达。结果分析芯片杂交结果,筛选出一个差异表达杂交点C14orf48（GeneBank登录号BC031252）,该基因在正常男性和弱精子症患者精液精子中检测到的信号值均化后分别是141.2（P）和2.8（A）。生物信息学分析显示,该基因为全长1952的完整ORF,编码140个氨基酸、分子量为15.808 kD的功能未知蛋白质Q8NCU1。该基因在人睾丸组织中特异性表达,亚细胞定位预测该基因在细胞质（39.1%）和细胞核（34.8%）中表达。RT-PCR分析结果表明C14orf48在弱精子症患者精液精子中不表达,在正常男性精液精子中强烈表达,在检测人的8种组织中,也只有在睾丸组织中表达。结论 C14orf48基因为睾丸特异性表达基因,其在弱精子症患者精液精子中不表达,提示其表达水平的缺失可能在弱精发中起着重要作用。     

新基因TSC43在小鼠和人睾丸组织中的表达分析

目的筛选与精子发生相关的睾丸特异性新基因。方法将不同发育阶段的小鼠睾丸组织cDNA探针与Affymetiix全基因组芯片进行杂交，通过杂交信号的比较，筛选出差异表达的基因。用生物学信息软件对该基因进行生物学信息分析。RT-PCR分析该基因在小鼠不同发育阶段睾丸、小鼠不同组织及人不同组织中的表达。结果通过4、9、18、35、54日龄和6月龄小鼠睾丸的芯片信号比较筛选出一个差异表达基因（GenBank登录号：XM_156106），全长有1364bp，含有1146bp的完整ORF，编码一个有381个氨基酸、分子量为43．578kDa的蛋白质，我们将其命名为TSCA3。亚细胞定位预测显示TSCA3基因可能在细胞核中表达。EBI功能域分析表示该基因可能参与了cAMP依赖的PK（Protein kinase）的锚定。RT-PCR分析表明TSCA3基因特异性表达于小鼠睾丸组织中且具有时序性表达。TSCA3蛋白在人的同源基因GenBank登录号为NM-152539，在381个氨基酸区域内有49％的同源性，人TSC43（hTSC43）基因特异性地表达于人睾丸组织中。结论TSCA3基因的表达与小鼠精子发生的过程一致，在小鼠及人的睾丸组织中特异性表达，显示其可能在精子发生中起着重要作用。     

基于GEO数据库筛选阿尔茨海默病的关键基因及信号通路

目的 采用生物信息学分析方法从GEO数据库筛选与阿尔茨海默病（AD）发生、发展密切相关的基因及信号通路。方法 从GEO数据库选择GSE118553作为分析数据集,GSE106241作为关键基因的验证数据集。从GSE118553数据集筛选出差异表达基因,对差异表达基因进行基因本体（GO）富集分析、京都基因与基因组数据库（KEGG）通路分析。构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络,筛选出评分居前10位的关键基因。采用GSE106241数据集验证筛选出的10个关键基因在不同braak分级AD患者与正常对照者颞叶皮层组织中表达的差异及其与β-淀粉样蛋白（Aβ）42表达的相关性。结果 从GSE118553数据集中筛选出157个差异表达的基因,其中表达上调88个、表达下调69个。GO富集和KEGG通路分析结果显示,差异表达基因涉及γ-氨基丁酸（GABA）信号通路、神经递质传递和突触传递等。在PPI网络中,筛选出的评分居前10位的关键基因分别为SNAP25、SYT1、GRIN2A、SLC12A5、GAD1、GABRG2、GABRD、PVALB、GABRB2和FN1。采用GSE106241数据集进行...     

CLU基因干扰肾癌786-O细胞差异基因表达的研究

目的:观察CLU基因干扰前后肾癌细胞株786-O的基因表达谱差异,探讨肾细胞癌与CLU基因相关基因及传导通路。方法:CLU基因干扰慢病毒载体及空病毒载体转染肾癌786-O细胞样本与RocheNimbleGen表达谱芯片杂交,比较干扰前后基因表达谱差异,并行GO分析及Pathway分析。结果:六份样本中,共筛选出差异表达基因1731个,其中共同上调基因1154个,共同下调基因577个。差异表达基因中生物进程、细胞成分、分子功能方面均以下调为主。通路分析显示29条通路上调,如细胞黏附、异体排斥、吞噬体。31条通路下调,如mTOR、MAPK、非小细胞肺癌。结论:采用全基因组芯片检测CLU基因干扰后肾癌786-O基因表达谱获得差异表达基因,为以CLU基因为靶点的肾癌基因研究提供了实验依据。     

大鼠面神经损伤修复晚期面神经核的基因表达谱

目的:筛选外周损伤修复晚期面神经核区的差异表达基因。方法:建立大鼠面神经断伤吻合模型,90 d后准确解剖定位获取健患两侧面神经核组织的总RNA,再以其逆转录的c DNA为模板转录生成生物素标记的c RNA,纯化与片段化后形成探针并与大鼠基因表达谱芯片杂交,扫描仪检测信号后用生物学分析软件筛选差异表达基因并作初步功能分析。结果:基因芯片检测表明,患侧面神经核区检出1 660个基因,健侧检出1 683个基因,与健侧相比筛选出差异基因300个,其中上调157个(差异倍数≥2),下调143个(差异倍数≤-2)。GO分析电子功能注释发现,差异基因功能涉及代谢反应、细胞黏附、细胞因子、信号传递等。KEGG信号通路分析筛选出最可能相关的信号通路32个(P0.05),包括白细胞跨膜转运、黏着斑激酶途径等。结论:基因表达谱分析表明多基因、多信号通路参与外周损伤修复晚期面神经核内的塑形活动。     

用基因芯片表达谱筛选恶性黑色素瘤差异基因的研究

目的 用基因芯片表达谱筛选出恶性黑色素瘤的差异基因。方法 用Agilent Human 1A OligoDNA芯片对恶性黑色素瘤和色素痣组织中基因表达情况进行检测，提取总RNA，进行荧光标记探针、杂交、洗涤后分析。结果 恶性黑色素瘤和正常色素痣组织共有1596个差异表达基因，其中上调基因733个，下调基因863个。结论 基因芯片技术可筛选出恶性黑色素瘤相关基因。     

运用生物信息学方法分析RAS通路中相关基因与宫颈癌转移之间关系的研究

目的探究与宫颈癌发展密切相关的信号通路关键分子，运用生物信息学方法来分析RAS蛋白信号通路与宫颈癌转移之间关系。 方法分析受miR-3162-5p调控的信号通路，选出与宫颈癌发展相关的高分通路，运用Oncomine检索通路中的基因在宫颈癌中的表达情况，筛选出差异表达基因，利用STRING和Cytoscape构建了蛋白质-蛋白质相互作用网络（PPI）和模块分析。 结果本研究运用生物信息学方法共筛选出了77个差异表达基因，包括31个高表达基因、42个低表达基因和4个有不同表达趋势的基因。从其中鉴定出24个关键基因，生存分析表明，非受体蛋白酪氨酸磷酸酶11型（PTPN11）、血管内皮生长因子A（VEGFA）、胰岛素样生长因子1（IGF1）、成纤维细胞生长因子受体2（FGFR2）、G蛋白亚单位γ7（GNG7）和原癌基因KIT配体（KITLG）可能参与宫颈癌的发生发展、侵袭或复发。免疫组织化学结果提示PTPN11在宫颈癌组织和宫颈非癌上皮中表达差异，差异具有统计学意义（P＜0.05）。 结论本研究中发现的差异基因和关键基因有助于了解宫颈癌发生和发展的分子机制，并为宫颈癌的诊断和治疗提供候选靶点。     

IRF4通过JAK/STAT信号通路调控糖尿病肾病炎症进展

目的 筛选分析糖尿病肾病（DN）的差异表达基因（DEG）,探讨IFN调节因子4(IRF4)在DN中的作用机制,为DN治疗寻找潜在的分子靶点。方法 经基因表达综合（GEO）数据库下载GSE142025数据集[包含对照组9例与进展期DN(aDN)组21例],进行DEG筛选,行基因集富集分析（GSEA）示DEG参与的分子生物学过程。使用String及Cytoscape软件可视化DEG蛋白质相互作用网络,定量逆转录PCR(RT-qPCR)和过碘酸-希夫（PAS）染色及链霉菌抗生物素蛋白-过氧化物酶（SP）染色并进一步验证主要DEG在6例DN肾组织（DN组）和6例肿瘤切除术后癌旁正常肾组织（NC组）中的表达。结果 GEO数据库筛选出1213个差异表达mRNA,其中684个上调、529个下调。GSEA及京都基因和基因组百科全书分析显示aDN组DEG在酪氨酸激酶/信号转导及转录激活因子信号通路、趋化因子信号通路、Fcγ受体介导巨噬细胞的吞噬作用信号通路、白细胞跨内皮迁移、T细胞受体信号通路明显富集。DN组肾组织中IRF4、信号淋巴细胞活化分子6和IL-2受体α亚基mRNA相对表达量均高于NC组肾组织...     

基因芯片检测难治性癫痫鼠脑细胞信号转导相关基因及其表达

目的　检测难治性癫痫鼠脑细胞信号转导相关基因的表达 ,探讨难治性癫痫的发病机理。方法　建立难治性癫痫和非难治性癫痫大鼠模型 ,抽提两者脑组织的RNA ,分别逆转录合成荧光分子掺入的cDNA做探针 ;将含有 4 0 96条人类基因PCR产物制成基因芯片 ,芯片杂交和严格洗片后 ,用ScanArray30 0 0荧光扫描仪扫描芯片荧光信号图像 ,利用计算机分析难治性和非难治性癫痫鼠脑差异表达的基因。结果　在 4 0 96种基因中 ,难治性和非难治性癫痫鼠脑组织间存在明显差异表达的基因 36 4条 ,其中与细胞信号转导相关的基因有 2 9条 ,上调的有 1 0条 ,下调的有 1 9条。结论　微矩阵基因芯片在筛选难治性癫痫相关基因的改变时 ,具有快速、高通量、高灵敏度等特点 ,细胞信号转导的障碍在难治性癫痫发病中起一定的作用     

胎儿和成人皮肤相关基因的差异表达

背景：胎儿皮肤创伤后无瘢痕愈合是胎儿发育过程特定阶段的特殊现象,其机制目前尚未明确,可能与调控基因的表达有关。目的：运用人类基因芯片技术,研究人胎儿及成人正常皮肤差异表达基因及其特征和可能的生物学意义。方法：选择人胎儿（孕20～24周）皮肤和成人（18～48岁）皮肤各10例,提取各标本的总DNA与RNA,制成荧光标记的cDNA探针,与含10724个人类靶基因的芯片杂交,经扫描、生物信息学分析,比较两种组织基因的差异表达。结果与结论：基因芯片高通量地揭示了胎儿及成人正常皮肤基因信息的差异表达。与成人正常皮肤比较,胎儿皮肤基因显著差异表达83个,已明确功能基因26个,涉及多种信号传递及基因调控的改变。说明胎儿与成人正常皮肤差异表达基因的存在在一定程度上导致了胎儿创伤的无瘢痕愈合。     

rdxA基因突变与幽门螺杆菌对甲硝唑耐药关系研究

目的：探讨幽门螺杆菌对甲硝唑的耐药机制。方法：体外诱导甲硝唑耐药株,PCR扩增rdxA基因使其突变,应用双向凝胶电泳分离敏感株和耐药株蛋白质,寻找其差异性蛋白质。结果：利用倍比稀释试验构建幽门螺杆菌对甲硝唑的耐药株,其最低抑茵浓度为敏感株64倍。扫描蛋白表达图谱,共得到差异性蛋白质斑点55个。结论：运用双向电泳技术获得幽门螺杆菌敏感株与甲硝唑耐药株的差异蛋白,从蛋白质水平为研究幽门螺杆菌对甲硝唑耐药提供依据。     

不同发育阶段胎儿表皮干细胞差异表达基因的研究

目的采用基因芯片技术筛选早期胎儿与晚期胎儿表皮干细胞差异表达基因,分析不同发育阶段胎儿表皮干细胞基因表达变化特征及其可能的生物学意义,为进一步寻找表皮干细胞特异性发育调控基因提供新线索。方法收集胎龄8～12周人胎儿正常皮肤(早期胎儿组)及28～32周人胎儿正常皮肤(晚期胎儿组),采用胰蛋白酶和EDTA联合消化法分离表皮,Ⅳ型胶原快速黏附法分离、纯化人表皮干细胞,分别提取各组细胞总RNA,用基因芯片技术检测2组胎儿表皮干细胞基因表达并筛选差异表达基因。结果基因芯片高通量地揭示了早期胎儿组与晚期胎儿组表皮干细胞的遗传信息。晚期胎儿组与早期胎儿组相比,DNA复制均与表皮干细胞的发育进程密切相关。差异表达基因有805个,其中表达下调的基因有389个,主要是GTP结合蛋白基因、序列特异性DNA结合蛋白基因、MAKP活性蛋白基因等与细胞增殖分化相关基因;表达上调的基因有416个,主要是与细胞成熟相关的细胞骨架结构蛋白基因等。结论体外培养的早期胎儿与晚期胎儿表皮干细胞基因表达谱有明显的不同,其差异可能与不同发育阶段人表皮干细胞的增殖分化能力及皮肤创伤修复能力不同密切相关。     

Analysis of Gene Expression Pattern of Lumbar Intervertebral Disc Degeneration in Human

Intervertebraldiscdegenerationisthemainreasonofthe outbreakofvertebralcolumndegeneration.Theexpertsdomes ticandoverseahavestudiedthisdiseasefromtheanglesofanat omy,biochemistry,molecularbiologyandsoon.Butthedetails oftheintervertebraldiscdegenerationmechanismhavenotbeen explained.Inthisstudy,weadopt4096cDNAmicroarraysof humangenes,settingthedegeneratedintervertebraldiscfrom theclinicalsurgeryastheobjectstostudythecDNAmicroarray ofhumandegeneratedintervertebraldisc,andtosettlethefoun dationfo…     

幽门螺杆菌尿素酶基因的克隆及表达

目的构建幽门螺杆菌尿素酶基因B亚单位（ureB）的原核表达质粒,诱导重组蛋白表达。方法以幽门螺杆菌基因组DNA为模板,PCR扩增尿素酶基因B亚单位,扩增产物经琼脂糖凝胶电泳分离后连接克隆载体并测序,构建重组原核表达载体。结果成功扩增出1710bp的目的基因,测序结果证实与预期一致,该基因在大肠杆菌表达系统中得到表达。结论在大肠杆菌中成功表达幽门螺杆菌尿素酶基因B亚单位蛋白,为幽门螺杆菌疫苗的研发奠定了基础。     

失血性休克大鼠肝脏基因表达谱的变化

目的 应用基因芯片技术分析失血性休克组(hemorrhage shock,HS)及对照组(sham hemorrhage shock,SHAM)大鼠肝脏差异基因表达谱,从分子水平探讨HS可能的病理生理机制.方法 20只雄性Wistar大鼠随机分成SHAM组和HS模型组,每组10只.采用5705点的大鼠寡核苷酸芯片分别检测HS大鼠及SHAM大鼠肝脏基因表达谱,重复三次并计算Ratio(R)均数,R≥2时表示基因上调;R≤0.5时表示基因下调.对差异表达基因的功能进行分析并用RT-PCR对其中9条基因的表达水平进行验证.结果 在大鼠5705条靶基因中,初步筛选出86条差异表达基因,其中上调基因72条,下调基因14条.根据基因的生物学功能,差异表达基因主要为:物质转运相关基因、转录调节相关基因、信号转导相关基因、应激反应相关基因、代谢相关基因、发育相关基因、细胞黏附相关基因等.结论 HS的发生是由多基因参与的复杂调控过程;芯片试验结果对进一步探讨HS可能的病理生理机制以及为探求HS治疗的新靶点提供了依据.