大鼠矽肺相关基因组织蛋白酶B的电子克隆与验证

目的探讨差异表达基因组织蛋白酶B在大鼠矽肺模型中的作用。方法对以往经抑制消减杂交筛选得到的一条编号为ES110708的差异表达序列标签(EST)作为种子序列,通过电子克隆进行延伸,并在大鼠矽肺模型中用RT-PCR方法进行验证。结果筛选得到的大鼠矽肺差异表达EST经电子克隆延伸得到了含有完整开放读码框架(ORF)的cDNA序列,长度为1977bp,比原来的EST片段(172bp)延伸了1805 bp。其ORF预测为1020 bp,符合Kozak规则。将ORF序列进行同源性检索,其与序列号为NM022597.2的cDNA部分序列完全同源,说明所测ORF属于序列NM022597.2。该序列代表的基因是组织蛋白酶B。经RT-PCR验证,实验组大鼠肺组织Cathepsin B mRNA表达量明显上调。15 d、30 d、60 d时,其吸光度(A)值分别为对照组的4.133、6.639、4.981倍,差异具有统计学意义(P0.05)。结论电子克隆能有效延伸EST序列直至全长cDNA序列,差异表达基因组织蛋白酶B可能参与了矽肺的发生与发展。     

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。     

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。     

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。     

基于生物信息学分析筛选原发性干燥综合征的特征基因

  目的  应用生物信息学方法分析确定原发性干燥综合征(primary Sj?gren′s syndrome, pSS)患者和健康对照者的特征基因,在转录组学水平上为pSS的发病机制提供思路和理论依据。  方法  从基因表达综合(gene expression opmnibus, GEO)数据库筛选获取pSS患者和健康对照者的芯片数据,数据集GSE84844和GSE66795用于分析获取目标基因,GSE40611用于验证。采用差异分析、加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)。利用生物信息学分析方法得到关键基因。通过最小绝对值收敛和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator, LASSO)回归获得与pSS发病密切相关的特征基因,受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线下的面积用来评估特征基因对pSS的诊断价值。  结果  与健康对照者相比,pSS患者共筛选出55个差异表达基因;基因本体(gene ontology, GO)富集分析显示差异表达基因主要参与了抗病毒反应、正调控Ⅰ型干扰素的产生、抗病毒先天免疫反应等生物学过程;京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and geno omes, KEGG)信号通路富集分析发现差异表达基因富集在甲型流感、视黄酸诱导基因蛋白(retinoic acid-inducible gene I, RIG-I)样受体信号通路、坏死性凋亡和乙型肝炎等信号通路;WGCNA联合LASSO回归筛选出4个特征基因,分别为DDX60、EPSTI1、IFI27和IFI44,4个特征基因在验证数据集GSE40611中曲面下面积分别为0.807、0.866、0.804和0.892。  结论  DDX60、EPSTI1、IFI27和IFI44是pSS具有诊断意义的特征基因,能够为更深入地探索原发性干燥综合征的发生发展机制提供理论依据。     

胃癌相关基因的生物信息学分析及蛋白互作网络构建

目的分析胃癌和癌旁组织间差异表达基因的功能及其编码蛋白的相互作用,筛选出胃癌相关的关键基因。方法从NCBI(美国国立生物技术信息中心)公共数据平台GEO(Gene Expression Omnibus)下载胃癌基因芯片数据GSE79973,采用R Bioconductor3.2.4软件对数据进行处理和分析,输出差异表达基因,并通过生物信息学工具DAVID、String、Cytoscape对差异表达基因进行生物学功能及其编码蛋白的互作分析。结果通过分析GSE79973芯片数据,一共获得567个表达差异明显的基因,其中表达上调的有384个,表达下调的有183个,这些基因主要富集于细胞外区、细胞外基质、胶原蛋白、基底膜等,主要参与细胞增殖、周期以及粘附等生物学过程,并且在细胞外基质受体、局部粘附以及细胞色素P450代谢等肿瘤相关通路明显富集。初步鉴定了COL4A1、IL6、IL8、COL1A2、ITGA2、THBS1、COL5A1、COL3A1、ITGA1、COL2A1、COL4A2、BIRC5为胃癌相关的关键基因。结论基因芯片结合生物信息学方法能够有效分析胃癌和癌旁组织间差异表达基因,并筛选出胃癌相关的关键基因,为进一步研究胃癌发病的分子机制提供指导。     

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。     

基于基因芯片数据的肾嫌色细胞癌生物信息学分析

目的:利用生物信息学分析肾嫌色细胞癌基因表达谱芯片,寻找肾嫌色细胞癌发生的关键基因。方法:从GEO数据库下载肾嫌色细胞癌基因芯片数据GSE15641和GSE11151,利用R软件中的"affy"、"limma"等R软件包进行差异表达基因筛选,结合DAVID和STRING在线生物信息学工具对差异表达基因进行调控网络分析并...     

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。     

基于生物信息学方法分析氟化物对成釉细胞毒性作用的分子机制

目的探讨氟化物对成釉细胞毒性作用的分子机制。方法取小鼠成釉细胞株(LS8细胞), 根据氟化钠(NaF)终浓度分为对照组(0.0 mmol/L NaF)和染氟组(1.6 mmol/L NaF)。对两组细胞进行转录组测序, 筛选差异表达基因(DEGs), 对DEGs进行基因本体(GO)分析及基因集富集分析(GSEA)。采用STRING数据库构建DEGs的蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络, 使用Cytoscape 3.8.0软件对PPI网络进行可视化, 筛选关键模块和关键基因。同时, 使用实时荧光定量PCR检测关键基因mRNA表达水平, 并通过基因表达数据库(GEO数据库)对关键基因进行验证。结果染氟组与对照组比较, 共有709个DEGs, 其中上调基因223个, 下调基因486个。DEGs的GO分析主要涉及受体配体活性、细胞黏附分子结合、细胞外基质结构成分等分子功能, 细胞外基质胶原蛋白、受体复合物、膜筏等细胞组分, 外部封装结构组织、细胞外结构组织、细胞外基质组织等生物学过程。全基因集的GSEA发现, 白细胞介素-17(IL-17)信号通路、真核生物中的核糖体生物发生、核因子κB(NF-...