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...     

生物信息学方法分析筛选扩张型心肌病发生发展的关键基因和通路

目的 利用生物信息学方法探究扩张型心肌病潜在的生物标记物和相关富集通路。方法 搜索GEO数据库中与扩张型心肌病相关的数据集,提取人心肌细胞的两张芯片GSE42955和GSE1869,然后利用R语言进行差异基因分析、蛋白互作网络分析、鉴定差异表达的核心基因和核心模块并进行基因本体数据库（GO）富集、京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路分析。搜索ArrayExpress数据库与扩张型心肌病相关的数据集,提取出人心肌细胞芯片E-TABM-480,验证核心基因和模块在其中的表达情况。结果 共验证出10个差异表达基因,即DZIP3、FBXO32、BTBD6、FBXL5、ASB8、COMMD1、LTN1、FBXO21、RCHY1、ARIH2,核心差异基因为DZIP3,经GO和KEGG,上述差异基因的生物学过程主要集中在泛素和蛋白酶体相关的生物学过程和通路中。结论 生物信息学分析显示,泛素-蛋白酶系统在扩张型心肌病发病中具有重要作用,其机制尚待进一步研究。     

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GEO数据库筛选慢性乙型病毒性肝炎患者对干扰素α治疗无应答相关的关键免疫基因和通路

目的 基于GEO数据库筛选接受干扰素α(IFN-α)治疗的慢性乙型病毒性肝炎（CHB）患者中应答者（Rs）和无应答者（NRs）之间差异表达的免疫基因,以探索IFN-α治疗CHB失败的分子基础。方法 从GEO数据库中下载基因芯片数据集GSE27555,包含6例Rs和7例NRs。使用R软件筛选Rs和NRs肝脏组织的差异表达基因,再从免疫相关基因数据库ImmPort下载包含1 793个基因在内的标志性免疫基因集,提取差异表达基因中的免疫基因,获取差异免疫基因。再对差异免疫基因进行基因本体论(gene ontology, GO)和京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)分析。通过STRING在线分析工具构建差异免疫基因的蛋白-蛋白相互作用（PPI）网络,进一步利用Cytoscape软件中的Cytohubba插件对差异免疫基因按Degree、MCC、MNC、Closeness算法计算评分位于前10的基因,再取交集,得到枢纽基因（Hub基因）。结果 从Rs与NRs间共筛选出差异免疫基因88个,其中上调基因13个,下调基因...     

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。     

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。     

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...     

基于网络药理学与分子对接技术探讨益气解毒通络方治疗肝硬化的潜在机制

目的 基于网络药理学方法及分子对接技术探讨益气解毒通络方(YQJDTLF)治疗肝硬化的作用靶点及信号通路,预测其潜在作用机制。方法 基于TCMSP数据库提取YQJDTLF的有效活性成分及作用靶点,通过Drugbank、OMIM、TTD、DisGeNET获取肝硬化治疗靶点,筛选共同靶点;使用Cytoscape软件构建“药物有效活性成分-疾病靶点”可视化调控网络图,利用STRING数据库构建蛋白互作网络图(PPI),然后运用Cytoscape对PPI进行核心蛋白的筛选;最后,通过Metascape对核心靶点进行基因本体(GO)功能富集分析和KEGG通路富集分析,最后完成分子对接。结果 共获得93个有效活性成分,135个共同靶点;主要活性化合物包括槲皮素、黄芩素、豆甾醇等;KEGG通路富集分析得出135条通路,涉及癌症信号通路(pathways in cancer)等通路;通过分子对接发现关键中药成分与关键靶点之间的结合活性良好。结论 YQJDTLF具有多成分、多靶点、多通路的作用特点,可通过调节相关通路与靶点起到治疗肝硬化的作用。