胃癌相关基因EST片段的筛选与gcI基因克隆

目的：结合生物信息学手段和实验途径研究mRNA差异显示方法得到的胃癌相关差异表达基因片段的特性。方法：mRNA差异显示技术筛选出的9条胃癌相关基因EST片段,通过国际互联网基因组数据库资源,分别使用BLAST软件将所得到的序列与EST数据库和基因组数据库进行比对分析,获得胃癌表达基因片段的特征信息。应用5＇RACE方法延伸序列I,BioEdit软件对延伸的序列进行ORF分析,Northern印迹检测其在各种胃组织中的表达。结果：3条序列与已知基因序列同源,1条序列与CD98A的外显子同源,1条与SPTANl同源,1条与RPS24l司源;显示有3条序列与非编码区长散布核元件LINE区域匹配;3条为新的EST序列,其中1条获得eDNA全长序列,具有完整的读码框,编码120个氨基酸,命名为gcI,定位于染色体10q21—22。Northern验证gcI在胃癌组织中表达上调。结论：利用生物信息学方法对胃癌差异显示序列进行筛选,筛选出3条序列与已知基因同源;3条序列为新EST。对其中1条克隆全长序列,它可能参与了胃癌的发病过程。     

Tumor Heterogeneity as a Predictor of Response to Neoadjuvant Chemotherapy in Locally Advanced Rectal Cancer

BackgroundNeoadjuvant chemoradiotherapy (nCRT) is the standard of care for locally advanced adenocarcinoma of the rectum, but it is currently unknown which patients have disease that will respond. This study tested the correlation between response to nCRT and intratumoral heterogeneity using next-generation sequencing assays.Patients and MethodsDNA was extracted from formalin-fixed, paraffin-embedded biopsy samples from a cohort of patients with locally advanced rectal adenocarcinoma (T3/4 or N1/2 disease) who received nCRT. High read-depth sequencing of > 400 cancer-relevant genes was performed. Tumor mutations and variant allele frequencies were used to calculate mutant-allele tumor heterogeneity (MATH) scores as measures of intratumoral heterogeneity. Response to nCRT was pathologically scored after surgical resection.ResultsBiopsy samples from 21 patient tumors were analyzed. Eight patients had disease noted to have complete response, 2 moderate, 4 minimal, and 7 poor. Higher MATH scores correlated with poorer response to treatment, demonstrating significantly increased tumor heterogeneity compared to complete response (P = .039).ConclusionThe application of MATH scores as a measure of tumor heterogeneity may provide a useful biomarker for treatment response in locally advanced rectal cancer.     

临床医学8年制生物信息学课程教学的探讨

阐述临床医学8年制专业开设生物信息学课程的必要性,论述教学实施过程中教材选择、教学内容安排、教学方法设计以及考核方法创新等方面的措施和经验,为该专业生物信息学课程建设提供参考。     

结肠癌化疗耐药相关miRNA表达谱的初步研究

目的:应用基因芯片技术筛选结肠癌耐药相关微小RNAs (miRNAs),探究miRNAs对化疗耐药的调控机制。方法:采用基因芯片技术分析结肠癌细胞系HCT8及其耐长春新碱细胞系HCT8/v中miRNAs的表达差异,对部分差异表达的miRNAs应用RT-qPCR进行验证,对表达差异显著的miRNAs进行靶基因预测,利用Gene Ontology (GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)数据库对预测到的靶基因进行生物信息学分析。结果:筛选出342个差异表达miRNAs,其中190个表达上调,152个表达下调。RT-qPCR验证结果示miR-125-5p、miR-181c-5p和miR-153-3的表达情况和芯片检测结果一致;miR-130a-3p和miR-149-3p的表达与芯片检测结果不一致。GO分析结果显示,耐药相关基因主要富集的旁路是RNA聚合酶II调控区序列特异性DNA结合旁路,主要通过正向调节发挥作用,位置主要是在细胞内有界细胞器上。KEGG分析结果显示,耐药相关基因最为富集的是轴突导向通路、胰岛素信号通路及磷脂酶D信号通路。结论:miRNAs与结肠癌化疗耐药密切相关。对这...     

基于网络药理学探讨大黄牡丹汤治疗溃疡性结肠炎的作用机制

目的:分析大黄牡丹汤的有效化学成分及作用靶点,研究其治疗溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis,UC)的作用机制.方法:运用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)检索大黄牡丹汤的活性成分及靶点蛋白;应用基因组注释数据库平台(Genecards)预测疾病的作用靶点,再将药物-靶点-疾病关系制作成网络图形...     

中国产8种甘草的理论分类及亲缘关系的理论判别

目的:根据广义生物遗传与变异信息理论方程推导的2个生物相似度常数Pg1=69％,Pg2=61％及生物亲缘关系判别函数Pg=1/lnNd对中国产8种甘草进行理论分类及亲缘关系判别,并提出了生物的理论品种概念.方法:基于8种甘草所含有的59种代表性黄酮类化合物,计算各种甘草之间的共有成分率及变异成分率,采用2个常数及判别函...     

影响人胰岛存活的关键基因及靶向保护方法探讨

目的  探讨影响人胰岛存活的关键基因及靶向保护方法。方法  采用生物信息学方法,在基因表达综合（GEO）数据库中经过筛选比对,选择基因表达谱（GSE53454）。使用GEO2R工具筛选出24、48、72 h 3个时间段暴露于白细胞介素（IL）-1β和干扰素（IFN）-γ的人胰岛处理组（暴露组）和非暴露组之间的差异表达基因（DEG）。使用DAVID进行基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析。通过STRING和Cytoscape应用构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络。结果  共鉴定出69个上调的DEG和2个下调的DEG。GO分析结果显示,在生物过程中,DEG在对病毒的防御反应、炎症反应等方面富集;细胞成分中,DEG在细胞外隙、质膜外侧、细胞外区域显著富集;分子功能中,DEG在趋化因子活性、细胞因子活性方面显著富集。KEGG分析结果显示,DEG主要在细胞因子-细胞因子受体相互作用、病毒蛋白与细胞因子和细胞因子受体的相互作用等信号通路中富集。STRING分析结果选出了10个连接度较高的核心基因（STAT1、CXCL10、IRF1、IL6、CXCL9、CCL5、CXCL11、ISG15、CD274、IFIT3）,均在暴露于IL-1β和IFN-γ的人胰岛中显著上调。KEGG再富集发现6个基因（STAT1、CXCL10、CXCL9、CXCL11、CCL5、IL6）,主要在Toll样受体信号通路中显著富集。结论  STAT1、CXCL10、CXCL9、CXCL11、CCL5、IL6为影响人胰岛存活的关键基因,主要在Toll样受体信号通路中富集,是胰岛保护的重要靶点。     

基于微小核糖核酸筛选和竞争性内源核糖核酸网络构建的尿酸盐肾沉积机制研究

目的：构建竞争性内源核糖核酸（ceRNA）以揭示尿酸盐肾沉积分子调控机制。方法：复制尿酸盐肾沉积大鼠模型,采用高通量核糖核酸（RNA）测序技术分析尿酸盐肾沉积大鼠肾组织中微小核糖核酸（miRNA）的表达,并筛选出差异表达的miRNA。利用TargetScan、StarBase、miRDB、miRWalk 4个数据库预测miRNA的靶基因,通过DAVID和Metascape数据库对靶基因进行基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析。运用Cytoscape构建主要信号通路的ceRNA调控网络。结果：测序共检测到14个差异miRNA（均为上调）,该差异miRNA的靶基因主要富集在细胞衰老和癌症相关信号通路;构建获得的ceRNA调控网络含47个长链非编码RNA（lncRNA）节点、10个miRNA节点、27个信使RNA（mRNA）节点,该调控网络中miR-155-5p、miR-132-3p、miR-503-5p、miR-146b-5p和miR-212-5p为排名前5的HUB基因。结论：本研究通过筛选尿酸盐肾沉积差异miRNA,构建了尿酸盐肾沉积ceRNA网络,为尿酸盐肾沉积机制探讨提供了新思路。     

基于生物信息学和体外实验探讨紫草素潜在的抗肿瘤机制

目的：紫草素（SHK）,一种紫草根部的萘醌类活性成分,具有抗肿瘤活性。本研究通过生物信息学方法和细胞实验,探索SHK在肝细胞肝癌（LIHC）、前列腺腺癌（PRAD）和结肠腺癌（COAD）中的新靶点。方法：通过人类基因数据库（GeneCard）及癌症基因图谱（TCGA）获得SHK与3种癌症的交集基因,并进行基因本体（GO）和京都基因和基因组百科全书（KEGG）富集分析、蛋白质-蛋白质相互作用（PPT）网络构建等。体外实验检测SHK对人肝癌细胞（HepG2）、人前列腺癌细胞（LNCaP C4-2）和人结肠癌细胞（HT-29）的抑制作用,并分析SHK对细胞凋亡及预测靶点基因表达的影响。结果：SHK显著抑制3种癌细胞增殖并通过调节周期素依赖性激酶抑制因子1A（CDKN1A）等基因的表达实现抗肿瘤作用,且与生物信息学预测结果一致。此外,Kaplan-Meier生存曲线进一步表明CDKN1A等是SHK影响癌症患者生存的重要靶点;CDKN1A和B淋巴细胞瘤-2（BCL-2）是SHK抑制肿瘤细胞增殖和侵袭的核心靶点。结论：SHK可通过人体抑癌基因（P53）/CDKN1A和BCL-2/BCL-2关联X蛋白（BAX）通路诱导癌细胞凋亡。本研究报道了SHK抑制肿瘤的作用靶点及潜在机制,为含SHK的中草药作为抗肿瘤的潜在药物提供了初步依据。