基于生物信息学探讨胰腺导管癌患者基因表达谱的变化

目的分析胰腺癌患者癌组织和癌旁组织的差异表达基因特征及其关键调控蛋白,为胰腺癌的预防及治疗提供理论依据。方法从Pubmed基因芯片数据库(GEO Database)中下载胰腺癌患者基因芯片数据,并将数据导入GCBI、networkAnalyst及Genclip等分析软件,分析癌组织和癌旁组织的基因表达谱、基因功能、蛋白质相互作用网络等,筛选两组之间的关键节点基因。结果癌组织和癌旁组织的基因表达谱有明显差异;在分析的28 869个基因中,癌组织和癌旁组织之间有4 447(15.40%)个差异表达基因;前250个差异表达基因蛋白相互作用网络分析发现5个关键蛋白(SMURF1、MET、BCL2L1、RALA和ERBB4),主要与蛋白结合及细胞外区域信号通路密切相关。结论癌组织和癌旁组织的基因表达谱有明显不同,提示基因转录谱在肿瘤的发生中发挥着调节作用;SMURF1及MET基因对胰腺癌的发生均有一定的预测能力,并可能受到蛋白结合和细胞外区域信号通路的调节而发挥生物学作用。     

基于GEO和TCGA数据库胰腺癌生存相关基因的生物信息学分析

目的 基于胰腺癌相关的高通量基因表达(GEO)和癌症基因组图谱(TCGA)数据,采用生存相关算法筛选并验证参与胰腺癌患者生存的关键预后基因。方法 采用GEO数据库2个胰腺癌基因芯片(Microarray)和TCGA数据库胰腺癌转录组测序(RNA-seq)数据,利用Kaplan-Meier(KM)分析和Cox比例风险模型进行生存相关基因的过滤并取目的基因交集;对交集基因进行多因素回归分析与临床相关性分析筛选预后相关基因;对预后相关基因进行通路富集分析和CIBERSORT免疫富集分析寻找其调控胰腺癌的潜在分子机制。结果 本研究借助TCGA和GEO数据库中包含的生存信息与临床特征的3个胰腺癌数据集,筛选得到了5个与胰腺癌生存相关的基因(CDO1、DCBLD2、FAM83A、ITGA3和SLC16A3),且多因素Cox回归分析和临床相关性分析表明,CDO1高表达是胰腺癌预后的保护性因素,其抑癌作用与抑制肿瘤细胞恶性生物学行为和促进胰腺癌抗肿瘤活性免疫细胞浸润相关。结论 本研究首次提出了CDO1是与胰腺癌预后显著相关的保护性基因,并发现CDO1的抑癌机制与抗肿瘤免疫微环境形成密切相关,为后续胰腺...     

GSTM5在前列腺癌中的表达及其对前列腺癌进展的潜在机制

目的 基于生物信息学方法探究正常前列腺和前列腺癌(PCa)组织中的差异表达基因,筛选出可能作为PCa潜在生物标志物的基因,为后期临床医学提供科学依据。方法 从GEO数据库下载GSE55945、GSE46602和GSE69223三个基因芯片数据集,通过联川生物云平台筛选差异表达基因(DEGs),使用STRING构建DEGs的蛋白质-蛋白质互作网络(PPI),导入Cytoscape后利用CytoHubba插件筛选MCC评分前30位的基因作为关键基因(Hub基因),利用DAVID对关键基因进行GO和KEGG富集分析,采用GraphPad Prism软件绘制ROC曲线,利用GEPIA数据库对关键基因进行验证,并进一步进行生存分析,利用UALCAN验证关键基因的表达与PCa Gleason分级是否有相关性。结果 GSE55945、GSE46602和GSE69223三个数据集分别得到428、727和1 285个差异表达基因。韦恩(Venn)图显示三个数据集中包含的DEGs有105个。105个DEGs对应的PPI网络中筛选MCC评分排名前30位的基因作为Hub基因,其所涉及的生物过程主要包括蛋白激酶...     

基因芯片技术在COX10等无精症患者相关基因的分析

目的　运用基因芯片技术获取正常生育者睾丸组织与无精症患者睾丸组织中差异表达的基因 ,并对结果进行生物信息学分析。方法　分别抽提正常生育者与无精症患者睾丸组织中mRNA制备探针 ,应用基因芯片技术观察二者表达谱差异情况 ,并对其中明显下调的COX10基因进行生物信息学分析。结果　通过人基因芯片筛选 ,获得 12 0条与无精症相关的基因 ,其中明显下调的基因COX10与人类精子调控关系密切。结论　基因芯片筛选正常生育者与无精症患者睾丸组织差异表达基因具有样品用量少 ,高敏感性 ,快速高效等特性 ,可用于筛选和研究无精症相关基因     

基于基因组学探讨糖尿病肾病的发病原因及其与心血管疾病的关系

目的分析糖尿病肾病的发病原因及其与心血管疾病发生的关系,为二者的早期诊断和临床治疗提供依据。方法从Pubmed基因芯片公共数据库(GEO Database)中下载糖尿病肾病基因芯片数据,将数据导入R语言、QOE、STRING、GCBI及GenClip等分析软件或数据库,分析健康对照组与糖尿病肾病组的基因表达谱、基因功能、蛋白质相互作用网络、基因及信号共表达网络等,筛选两组之间的关键节点基因。结果糖尿病肾病患者肾小球组织的基因表达谱有明显改变;与健康人群相比,糖尿病肾病患者肾小球组织有844个差异表达基因;前20个差异表达基因蛋白-蛋白相互作用分析发现1个以TNNT2为核心的明显的蛋白相互作用网络;差异表达基因主要与炎症反应、应激反应等有关,且与MAPK信号通路关系密切。结论糖尿病肾病的发病原因主要与炎症反应、应激反应相关,且与心血管疾病的发生有一定的关系。     

DENV-2感染HUVECs的基因表达谱分析及ceRNA调控网络的构建

目的 旨在建立共表达lncRNA-mRNA的ceRNA网络,探究lncRNA在登革热中的潜在分子机制。方法 通过基因芯片技术对DENV-2感染的和正常的pHUVEC进行测序并筛选出差异表达的lncRNA和mRNA。差异表达的mRNA进行蛋白互作(PPI)分析,利用Pearson相关系数筛选出显著相关的共表达lncRNA-mRNA,通过数据库预测能与共表达lncRNA-mRNA结合的miRNA,采用Cytoscape软件构建共表达lncRNA-mRNA的ceRNA网络。将差异表达的mRNA和共表达lncRNA-mRNA进行GO和KEGG富集分析,并通过RT-qPCR验证共表达lncRNA-mRNA。结果 DENV-2感染48、72 h后,获得差异表达的mRNAs分别为105、51个,lncRNAs分别为59、29个;两个时间段共有差异mRNA 10个,lncRNA 5个。差异mRNAs进行PPI分析,得出IL6、IFIT2、OAS2等度值较高;lncRNA-mRNA共表达分析结果中,48 h和72 h相关系数最高的配对分别为XLOC＿001966-SMTNL1和XLOC＿001966-E...     

染氟成釉细胞差异表达基因的初步筛选

目的利用基因芯片技术筛选染氟成釉细胞的差异表达基因,以观察氟对离体成釉细胞基因表达的影响,探讨氟牙症发病过程中的基因变化,为进一步从分子水平研究氟牙症的发病机制提供线索。方法利用基因芯片分别检测离体培养的成釉细胞和经5mg/L的氟化钠处理48h后的成釉细胞的基因表达谱,并利用生物信息学方法对检测结果进行分析。结果实验组相对于对照组上调2倍以上的基因数为379个,下调2倍以上的基因数为1 014个,差异基因涉及细胞的生物过程调节、细胞的分化、代谢、细胞器、细胞内组分、金属离子的结合、DNA的结合、受体活性、磷酸酶活性、信号转导活性、蛋白质结合作用、转移酶活性、组织的矿化等方面。结论氟化物影响了成釉细胞内基因的表达,氟牙症的发生可能不仅仅是个理化过程,可能与多个生物调节机制有关。     

糖尿病性心肌病小鼠心肌线粒体circRNA表达谱与功能富集分析

目的 探索糖尿病性心肌病(diabetic cardiomyopathy, DCM)小鼠心肌线粒体circRNA的差异表达情况及其功能分析。方法 以16周龄的db/db小鼠构建DCM小鼠模型,C57BL/KsJ小鼠作为对照。提取两组小鼠心肌组织RNA,高通量测序筛选两组差异表达的线粒体circRNA,使用RT-qPCR对差异表达显著的前10个circRNA验证测序结果,并对差异表达circRNA靶基因作功能富集分析,使用miRNA靶标预测软件对circRNA-miRNA共表达网络分析。结果 与对照组比较,DCM组小鼠心肌中147个差异表达的线粒体circRNA,其中高表达89个、低表达58个。差异表达circRNA在组织中的表达变化与测序结果趋势一致。GO与KEGG富集分析显示,差异表达的circRNA靶基因主要富集在cGMP/PKG、胰高血糖素等通路,与线粒体能量代谢、心肌肥大相关。circRNA-miRNA共表达网络分析发现,表达上调最显著的chrM:1207-1536+与miR-491-3p、miR-99a-3p、miR-99b-3p有关联,表达下调最显著的chrM:1453-3...     

盐负荷对培养人内皮细胞基因表达谱的影响

目的 利用基因芯片技术检出与培养基盐浓度直接相关的人内皮细胞差异表达基因.方法 以培养人脐静脉内皮细胞为研究对象,用10mmol/L NaCl干预培养的内皮细胞12h,用8000点表达谱基因芯片检测出干预组和对照组的内皮细胞差异表达基因.结果 8000点基因芯片检测结果发现10mmol/L NaCl干预组内皮细胞D63424、HUMTOPII、HUMMTTRPR、HSRAB7、HUMDNAJHOM(GenBank ID)等24个基因的表达较对照组显著上调,而HUMHHR6A、AF116272、AF131808、I78456、HSA011712等27个基因表达显著下调.结论 发现了与盐负荷直接相关的培养人脐静脉内皮细胞差异表达基因谱的改变,为进一步进行血压盐敏感性标志的筛选提供依据.     

基于鸟枪法蛋白质组学和生物信息学技术对肺鳞癌表达蛋白质谱的分析

目的应用高通量蛋白质组学及生物信息学技术分析肺鳞癌表达蛋白质谱,筛选肺癌标志蛋白质,为肺鳞癌发病机制、早期诊断及治疗提供有价值的线索。方法 6例手术后新鲜肺鳞癌组织,通过激光捕获显微切割(laser capture microdissection,LCM)分离纯化肿瘤细胞并提取可溶性总蛋白;多维液相色谱-离子阱串联质谱技术(也称鸟枪法蛋白质组学,shot gun proteomics)对蛋白质进行分离、鉴定;进一步通过生物信息学工具预测肺鳞癌细胞表达蛋白质的理化性质、分子功能、生物通路及蛋白质相互作用,并筛选潜在的标志蛋白。结果 LCM共收集了60个帽(cap)的感兴趣细胞,平均每个LCM cap捕获感兴趣细胞数约12000个,其同质性大于95%。可溶性总蛋白经多维液相色谱-离子阱串联质谱共鉴定出860个非冗余蛋白质。蛋白质的理化性质包括分子量、等电点、平均疏水性、跨膜结构域、亚细胞定位、转录后修饰和组织分布等经过在线生物信息学工具分析,并通过统计图直观显示;蛋白质生物学功能基于Gene Ontologyc(GO)软件和Kyoto encyclopedia of genes and genomes(KEGG)生物学通路分析,根据其注解,筛选出3个有价值的蛋白质,即分裂素活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)、粘联素A1(annexin A1,ANXA1)、高移动组蛋白B1(high mobility group protein B1,HMGPB1)可以作为肺鳞癌候选的标志蛋白。结论鸟枪法蛋白质组学可大规模分离、鉴定肿瘤细胞表达蛋白质,基于生物信息学筛选的标志蛋白质可能成为肺癌诊断和治疗的分子靶点。