宫颈上皮内瘤变进展相关基因的生物信息学分析

目的：基于芯片数据采用生物信息学方法，挖掘与宫颈上皮内瘤变（cervical intraepithelial neoplasia，CIN）进展相关的信号通路和潜在差异表达基因。方法：在GEO数据库中筛选CIN进展相关mRNA表达谱芯片数据，并通过生物信息学方法进行再次分析。结果：在GEO数据库获得GSE63514、GSE51993芯片数据，将共同差异表达基因信号通路富集获得Wnt、Endocytosis、Vibrio cholerae infection与CIN进展显著相关的3条信号通路，及调控这些信号通路的14个差异表达基因。通过生物学注释与文本挖掘，发现3个基因与CIN进展相关，另有9个基因与肿瘤的进展和复发相关。通过GeneMania工具分析发现所有筛选的基因都与已知的CIN相关基因互作形成蛋白互作网络。其中CCND2和TGFBR2与多个已知基因存在直接互作。结论：通过对芯片数据再次分析，筛选出3条信号通路及14个差异表达基因与CIN进展相关。

miRNA-129与肿瘤研究进展

microRNA 是一类广泛存在于真核生物中的长度约为21~25碱基的内源性小型非编码、高度稳定的 RNA，首次发现于线虫中，能够识别特定的目标 mRNA。超过50%的 miRNAs 基因定位在肿瘤相关的脆性位点或基因组区域，提示 miRNA 的表达可能与肿瘤密切相关［1］。对这些基因进行调控，miRNA 则可以发挥促癌或抑癌的作用。根据肿瘤的 miRNAs 的表达谱，显示不同类型的肿瘤 miRNAs 差异表达，它们与肿瘤的发生发展、病理分级、临床分期、耐药性及预后等密切相关。miRNA-129是 miRNA 家族中研究相对较少的一个，我们就 miRNA-129与恶性肿瘤的关系综述如下。

MiRNA 异常表达对肥胖儿童代谢综合征发生发展的影响

目的：探讨微小 RNA（microRNA，miRNA）异常表达对肥胖儿童代谢综合征发生发展的影响。方法应用 miR－NA 表达谱芯片检测肥胖合并代谢综合征患儿、单纯性肥胖患儿及正常体重儿童血清中 miRNA 的表达谱；利用实时定量 PCR技术检测其差异表达的 miRNA，验证 miRNA 芯片结果的可靠性；应用软件对筛选出的显著差异表达 miRNA 的靶基因进行预测。结果单纯性肥胖患儿血清中，上调表达超过1．5倍的 miRNA 有15个，下调表达超过1．5倍的有11个。肥胖合并代谢综合征患儿血清中9个上调 miRNA，7个下凋 miRNA。其中肥胖合并代谢综合征患儿 hsa－miR－143、hsa－miR－24、hsa－miR－34a和 has－miR－29a 表达高于单纯性肥胖患儿，下调表达中有 hsa－miR－192和 hsa－miR－23a 表达低于单纯性肥胖儿童。通过生物信息学分析发现了表达显著改变 miRNA 的共同作用的靶基因。结论筛选出肥胖合并代谢综合征患儿的差异表达 miRNA，可能参与其对应共同靶基因，具有调控肥胖儿童合并代谢综合征发生发展的作用。

随机森林方法在基因表达数据分析中的应用及研究进展

随着人类基因组测序工作的完成,基因组研究的主要焦点已经转向功能研究,即需要知道这些基因是如何按照特定的组织和时间进行表达、表达量有多少,其核心是获得基因功能的表达谱.

激光捕获显微切割技术及其在脑研究中的应用

激光捕获显微切割(laser capture microdissection,LCM),是一项利用激光在显微镜下从组织切片中分离单一类型细胞群的技术.以LCM技术为基础,结合蛋白质、核酸等分子生物学研究方法进行基因诊断、表达谱或蛋白质组学的研究,从根本上解决了细胞异质性问题.本文就LCM技术在脑科学中的应用及所涉及到的脑组织固定、切片、染色、捕获等关键环节做一综述.

增生性瘢痕增生期与成熟期相关基因谱表达的差异

目的:从基因水平探索增生性瘢痕退行性变的机制,筛选调控增生性瘢痕从过度增殖向成熟稳定期转化的退行性变相关基因.方法:实验于2003-05/2005-03在解放军第二军医大学整形外科实验室和上海联合基因集团博星基因芯片公司进行.收集8例烧伤后增生性瘢痕患者的病理标本,每张芯片以同一患者同一部位退变成熟期的瘢痕组织为实验组,增生活跃期的瘢痕组织为对照组.按一步法抽提出瘢痕组织总RNA,纯化mRNA,分别制成Cy3和Cy5荧光标记cDNA探针,与含有14 112个cDNA的高密度基因微矩阵芯片杂交,通过计算机扫描生物信息学分析筛选差异表达基因.结果:在14 112个基因中,8例患者退变后稳定期的增生性瘢痕组织与增殖活跃的增生性瘢痕组织之间比较存在差异表达基因共有840条,其中上调基因438条,下调基因362条,新基因102条;包括细胞凋亡基因、原癌基因和抑癌基因、细胞骨架和运动基因、细胞受体、免疫相关、细胞信号和传递蛋白、代谢蛋白、发育相关等多种基因.结论:增生性瘢痕的退行性变与多种基因的差异表达有关.

人类脂肪来源干细胞经长期深低温保藏后保留的增殖能力和多能性

背景 人类脂肪来源干(间质)细胞作为间叶细胞谱系(包括脂肪,骨骼肌和心肌,骨,软骨,血管)组织缺损的再生疗法的工具,是很有应用前景的.同其他领域所发生的一样(包括造血干细胞和脐带血细胞在基于细胞的治疗方法中的应用),在未来可能的临床应用中,脂肪来源干细胞深低温保藏也许是一项必不可少的基本技术.方法 作者从18位患者的抽吸获得脂肪中分离出脂肪来源干细胞,并在干细胞深低温保藏6个月前后分别检测它们的增殖能力和多功能性,深低温保藏过程遵循他们已确定的方案.通过检测培养细胞的倍增时间对细胞增殖能力进行量化分析,通过分析脂肪来源干细胞向成软骨、成骨、和成脂谱系细胞的分化确定细胞的多功能性.另外,通过流式细胞术确定细胞表面标记物的表达谱,并对新鲜的和经深低温保藏的脂肪来源干细胞表面标记物的表达谱进行对比.结果 经深低温保藏的脂肪来源干细胞完全保存分化成脂肪细胞、成骨细胞、成软骨细胞的能力及增殖能力.流式细胞术分析结果显示深低温保藏前后细胞表面标记物表达谱保持不变.结论 在现有的方案下,脂肪来源干细胞至少可深低温保藏6个月,且不损失任何增殖能力和分化潜能.这些结果保证了自体库存的脂肪来源干细胞在未来的临床应用中的可用性.

人牙髓干细胞及非牙髓干细胞中微小RNA表达谱比较研究

目的 比较微小RNA(miRNAs)在人牙髓千细胞(dental pulp stem cells,DPSCs)及非DPSCs中的表达差异,探讨其在维持DPSCs干性状态中的作用.方法 本研究于2013年1-10月在福建医科大学附属口腔医院完成.原代培养人牙髓细胞,利用结合了STRO-1特异性抗体的免疫磁珠分选获得DPSCs,并进行成牙本质样细胞的诱导分化,检测碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(0C)值以及进行yon Kossa染色,鉴定其分化能力.采用miRNA基因芯片技术,检测DPSCs和非DPSCs中miRNAs的表达,筛选出差异表达的miRNAs.结果 与非DPSCs相比,DPSCs中表达上调超过2倍的miRNAs有11个,表达下调超过2倍的miRNAs有3个.结论 miRNAs表达谱的变化可能与DPSCs干性状态的维持相关.

重度子痫前期差异miRNA和mRNA表达谱的构建与整合分析

目的 探讨重度子痫前期和正常妊娠胎盘组织差异微小RNA (miRNA)及其靶基因在重度子痫前期致病机制中的作用.方法 选择剖宫产分娩的重度子痫前期患者和正常妊娠孕妇各5例,应用芯片技术分别检测重度子痫前期和正常妊娠胎盘组织miRNA和mRNA的表达情况,并对差异miRNA和mRNA表达谱进行整合分析,确定在重度子痫前期胎盘组织中差异表达的miRNA的靶基因,并应用生物分子功能注释系统V3.0(MAS V3.0)明确靶基因的生物学功能.结果 通过miRNA表达谱芯片筛选出81个差异表达的miRNA,其中80个表达上调,1个表达下调;通过mRNA表达谱芯片筛选出660个差异表达基因,其中256个表达上调,404个表达下调.由于miRNA对其靶基因的负调控作用,通过数据库分析预测及整合分析,得到了56个miRNA靶基因、142个miRNA-靶基因对.这些靶基因涉及离子转运、细胞粘附、血压调节、氧化还原、缺氧反应、炎症反应和信号转导等多方面功能,以及紧密连接、细胞周期、Wnt信号通路、MAPK信号通路、神经活性配体-受体相互作用等多个信号传导通路.结论 重度子痫前期患者胎盘组织中差异表达的miRNA及其调控的靶基因可能与重度子痫前期的病及病理生理过程相关.

高通量测序技术分析肺结核患者PBMC基因表达谱差异

目的:应用Illumina高通量测序技术研究肺结核患者和健康人群PBMC基因表达谱差异,以寻找与肺结核发病相关的基因.方法:分离肺结核患者和健康人群PBMC,提取总RNA,并制备cDNA文库,通过接头序列固定在Flow cell上进行桥式PCR扩增,再用Illumina测序仪进行深度测序,结合生物信息方法分析两类人群基因表达谱的差异情况.结果:测序产生的原始数据经过滤、比对、注释后得到肺结核样本36 390类标签12 270个基因,正常对照样本35 009类标签12 244个基因.按照FDR≤0.001,l log2 Ratiol≥1筛选标准,筛选出3 097个差异基因,其中上调基因1 601个,下调基因1 469个.增大筛选标准至4倍,并对表达量进行控制,筛选出33个差异极显著基因,其中上调基因16个,下调基因17个.结论:差异基因大部分位于细胞内,起着连接功能(蛋白质连接),具有酶催化活性,在代谢中起着重要作用,并主要位于MAPK信号通路和趋化因子信号通路中.这些差异基因可以为今后肺结核领域筛选诊断标识和药物作用靶点做参考.

基因芯片技术在研究卵巢癌相关基因中的应用

基因芯片为研究肿瘤发生发展中的相关基因及表达程度提供了强有力的工具.高密度的cDNA表达阵列已成功应用于人类多种疾病的基因表达的研究中,并获得相应表达谱及发现了新的起作用的疾病相关基因.从正常人的基因组中分离出DNA与基因芯片杂交就可以得出标准图谱,从患者的基因组中分离出DNA与基因芯片杂交得出病变图谱.

茵陈提取物对糖尿病大鼠肾组织中miRNAs表达谱的影响及其肾脏保护作用

目的:观察茵陈提取物(HACE)对糖尿病大鼠肾组织中微小核糖核酸(miRNAs)表达谱的影响,从miRNA角度探讨HACE对糖尿病大鼠的肾脏保护作用及其机制.方法:采用链脲佐菌素(STZ)复制糖尿病大鼠模型,将60只雄性Wistar大鼠分为对照组(12只)、模型组(24只)和HACE组(24只).分别于给药8和16周后检测各组大鼠尿白蛋白排泄率和尿蛋白排泄率;HE染色检测大鼠肾组织形态表现;miRNA芯片初步筛查各组大鼠肾组织中miRNAs差异表达谱,对于差异表达在1.74倍以上高丰度的miRNAs筛选阳性miRNAs,采用RT-qPCR验证筛选的miRNAs的相对表达量.结果:与模型组比较,给药8和16周后HACE组大鼠肾小球系膜聚集等现象明显减轻,尿白蛋白排泄率明显降低(P＜0.05).miRNA芯片初筛,对照组和模型组大鼠肾组织中有35个差异表达的miRNAs,模型组和HACE组大鼠肾组织中有17个差异表达的miRNAs.RT-qPCR法检测,给药8周后,与对照组比较,模型组大鼠肾组织中miR-1306-3p (P＜0.05)、miR-672-5p(P＜0.05)和miR-3550 (P＜0.01)相对表达量明显降低;与模型组比较,HACE组大鼠肾组织中miR-672-5p相对表达量升高(P＜0.05).给药16周后,与对照组比较,模型组大鼠肾组织中miR-21-5p相对表达量升高(P＜0.01),miR-1306-3p (P＜0.05)、miR-672-5p (P＜0.01)和miR-466d (P＜0.05)相对表达量降低;与模型组比较,HACE组大鼠肾组织中miR-21-5p (P＜0.05)和miR-1306-3p (P＜0.05)相对表达量降低,miR-672-5p相对表达量升高(P＜0.05).结论:HACE作用后糖尿病大鼠肾组织中miRNAs表达谱出现变化.HACE对糖尿病大鼠的肾脏具有保护作用,其机制可能与miRNAs有关.

Fancd2os基因及其编码蛋白的生物信息学分析和表达谱鉴定

目的 利用生物信息学手段对Fancd2os基因及其编码蛋白进行结构分析和功能预测,并检测该基因在小鼠组织中的表达.方法 利用生物信息学分析软件和技术对该基因及其编码蛋白的同源性、结构定位、理化性质及表达谱等特征进行分析和比对;采用半定量RT-PCR、实时定量PCR及Western blot法分别检测Fancd2os mRNA及其编码蛋白在雄性小鼠不同组织以及不同发育阶段睾丸组织的表达;利用免疫组织化学染色方法检测Fancd2os蛋白在小鼠曲细精管中的细胞定位.结果 生物信息学分析表明小鼠Fancd2os蛋白的氨基酸系列与人、大鼠和牛的同源性分别为92.1％、97.8％和93.3％,该蛋白主要定位在细胞浆,二级结构以无规则卷曲和仅螺旋为主,无信号肽,含有多个磷酸化位点;EST电子表达谱显示该基因主要在睾丸组织中表达;GEO数据库分析提示Fancd2os基因的表达可能与线粒体ClpP蛋白酶的表达密切相关;MGI Interaction Explorer数据库检索发现Fancd2os基因与95个miRNA具有相互作用.Fancd2os基因及其编码蛋白在小鼠睾丸组织中表达量高,且具有明显的时序性,以8周龄小鼠表达水平高;Fancd2os蛋白主要定位于曲细精管精母细胞和圆形精子细胞的胞质中.结论 Fancd2os基因为小鼠睾丸组织高表达基因,其表达水平随着睾丸的发育过程呈上调趋势,结合生物信息学分析结果,该基因可能与睾丸的发育及生精过程相关.

表达谱数据库的原理与应用

表达谱数据库是近几年发展起来的一类生物信息数据库,具有社区共建和数据共享的特征,为生物学家提供丰富的基因表达数据及初步分析这些数据的生物信息工具,体现了高通量数据研究的发展趋势.表达谱数据能够提供组织特异性表达的基因,提示细胞内的信号转导途径的变化,甚至通过与基因组非翻译序列信息的结合进行协调表达的研究,因此有效地查询和利用表达谱数据对充分利用基因表达信息,提高科研效率有重要的意义.

克氏综合征基因表达谱分析

目的 对克氏综合征(Klinefelter syndrome)患者进行基因表达谱分析,探讨其基因差异表达与临床表型之间的关系.方法 采用第二代高通量测序方法对7例克氏综合征患者和7例对照男性外周血全基因组mRNA进行深度测序,运用定量RT-PCR方法对30例克氏综合征患者及30例对照男性进行验证.结果 测序结果根据FDR≤0.001和| log2 Ratio≥1 |的标准,两组比较存在差异表达基因216个,差异具有统计学意义.其中X染色体基因9个,占4％,与X染色体失活相关的XIST差异表达明显;常染色体基因207个,占96％,其中NR4A3、ZKSCAN4、HBEGF、EREG、AREG、NR4A2、CCR5差异表达明显.NR4A3主要.与2型糖尿病有关,HBEGF主要参与促性腺激素分泌过程.Y染色体不存在显著差异表达基因.结论 克氏综合征患者不仅多余X染色体基因差异表达,还有大量常染色体基因差异表达,这可能是克氏综合征临床表型多样化的原因.

肾透明细胞癌相关微小RNA的研究进展

微小核糖核酸(miRNAs)是一类长约22个核苷酸的非编码单链小核糖核酸分子,miRNA通过与靶mRNA 3'端非翻译序列完全或部分互补结合,导致靶mRNA降解或转录后翻译抑制,从而调控靶基因的表达.新研究显示人类血清/血浆中miRNA表达稳定,并在肿瘤患者血清中发现多种miRNA,其中的一些已经被证实与肾癌发生及发展相关,以往miRNA与肾癌的研究方.向多集中于肾癌组织,尽管发现很多有差异的miRNA,但不同研究者之间的结果常难以相互验证,而近研究证实血清miRNA具有组织相关性和器官特异性,并对某些肿瘤具有高敏感性和特异性,因此其有望成为新的肿瘤标志物.肾癌是国内泌尿系统的第二常见恶性肿瘤,而且其近年来发病率和死亡率有逐年增高的趋势.由于肾透明细胞癌是肾癌的主要亚型,因此本文就血清miRNA在肾透明细胞癌的表达及其作用的研究进展作一综述.

SAMMSON 在黑色素瘤中异常表达

长链非编码RNA基因SAMMSON会在人类黑色素瘤中特异性地表达，并在大约10％的病例中复制或扩增。此外，在正常的黑色素细胞和其他正常的组织中都没有发现SAMM-SON。 SAMMSON独特的表达谱让我们假设，该基因可能在黑色素瘤的病因学中扮演重要角色。 SAMMSON会在超过90％的人类黑色素瘤临床样本中特异性地表达。此外，研究表明， SAMMSON基因会被黑色素瘤特异性转录因子SOX10激活（摘自：Nature）。

慢性不可预计温和应激大鼠microRNA差异表达谱分析

目的 探讨慢性不可预计温和应激大鼠模型microRNA(miRNA)表达谱差异.方法 采用慢性不可预计温和应激模型,将16只SD大鼠随机分为对照组和应激组,每组8只,对照组常规饲养,不予任何处理,应激组每天随机予1～2种温和刺激,共6周;造模结束后均采用旷场试验评价大鼠行为,安乐处死,取伏隔核低温保存.采用miRNA测序技术比较两组大鼠miRNA表达差异.结果 与对照组比较,慢性不可预计温和应激大鼠有25个miRNA显著下调,2个miRNA显著上调.结论 慢性不可预计温和应激可能使大鼠部分miRNA表达发生改变.

基因芯片在肿瘤研究中的应用

人类全基因组的核苷酸序列分析已在2001年提前完成,目前已逐步进入了功能基因组时代.人类面临的更艰巨的任务是研究基因组功能,也就是说不仅要了解基因组的碱基序列,而且还要掌握其中所包含的时空信息.基因芯片技术的出现使全面、综合分析某些生命现象成为可能.随着人类基因组计划的完成通过基因芯片技术能确定细胞内所有基因的表达谱,可同时获得成千上万个基因活化的模式.目前研究认为,肿瘤的发生和发展是一个复杂的多阶段的过程,实际是多种肿瘤相关基因表达失常或许多肿瘤抑制基因失活所致[1].

054表皮细胞总mRNA表达谱研究揭示化脓性链球菌属FAS调节活性与侵袭性的相关性