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2型糖尿病脾虚证患者血清microRNA表达谱和生物信息学分析
目的:通过对2型糖尿病脾虚证患者血清microRNA(miRNA)表达谱和生物信息学分析,从miRNA水平上探讨脾虚证的发病机制和辨证分型.方法:选择5例2型糖尿病脾虚证患者和5名健康志愿者,从他们的血清标本中提取RNA,进行miRNA定量PCR芯片实验.筛选出两组之间差异表达的miRNA,利用miRSystem数据库进行靶基因预测和功能注释.结果:在2型糖尿病脾虚证患者和健康志愿者的血清中发现16个差异表达的miRNA.聚类分析显示,这16个差异表达的miRNA能够将2型糖尿病脾虚证患者和健康志愿者很好的区分.靶基因预测和功能注释显示,14个上调miRNA的调控122个靶基因显著富集到6个KEGG通路和6个GO分子功能.这些富集的KEGG通路包括与脂肪酸、氨基酸和2型糖尿病相关的营养物质代谢通路,钙离子信号通路,致病的大肠杆菌感染通路和亨廷顿氏舞蹈病通路.这些富集的GO分子功能包括羧酸、脂类、辅因子和药物结合功能,和酶激活剂和转录抑制剂活性功能.然而,2个下调miRNA调控的10个靶基因显著富集到2个KEGG通路.它们是内质网中的蛋白质加工通路和志贺氏菌病通路.结论:本研究可能为2型糖尿病脾虚证患者的临床辨证提供了一些血清miRNA标志物,同时从miRNA水平上为脾虚证患者的发病机制提供了依据.
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川芎转录组SSR分析与EST-SSR标记的开发
该研究通过组装川芎根转录组数据获得24 422个unigene,随后对得到的unigene进行了SSR检测,共检测到 4 073个SSR位点.对检测到的EST-SSR进行特征分析,结果显示单核苷酸重复多,占41.0%.SSR所在序列功能注释结果显示在Nr中有2 201条序列能够被注释,同时SSR所在序列还被注释到49个GO分类和242个KEGG代谢通路中.利用SSR检测结果进行了EST-SSR标记开发,合成其中235对引物进行验证,74对扩增效果较好.利用74对EST-SSR引物对34个川芎资源进行遗传多样性分析,结果显示收集的川芎资源多样性较好,UPGMA聚类显示川芎资源分为两大类,聚类结果表现出一定的地域性,PCoA分析与UPGMA聚类结果类似.该研究首次对川芎进行EST-SSR分析和标记开发,对推动川芎资源遗传多样性研究、品种纯度检测、基因定位和分子育种等具有重要意义.
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致病疟原虫分子功能注释二级数据库的构建
为对疟原虫致病分子机制研究过程中产生的高通量实验数据快速高效地进行功能注释,构建致病疟原虫分子功能注释二级数据库.本数据库基于J2EE技术、MySQL和MVC三层体系架构,利用Web Services和Hibernate等技术实现其主要框架,通过调用Fisher's精确检验R程序包对Gene Ontology和Pathway的注释结果进行富集效应分析,并调用Graphviz工具对蛋白质相互作用结果进行图形化描述.致病疟原虫分子功能注释二级数据库提供多入口的分子注释类型,使Gene Ontology、Pathway及蛋白质相互作用注释信息以图形化界面直观显示.该数据库为疟原虫致病分子机制研究提供良好的高通量数据分析工具,可有效促进疟原虫基因功能、信号通路及疟疾疫苗抗原筛选等方面的研究.
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基于纳升高效液相色谱-线性离子阱-静电场轨道阱高分辨质谱技术研究蟾酥鲜品中的蛋白质
目的 采用高分辨质谱方法研究蟾酥鲜品中的蛋白质.方法 蟾酥鲜品蛋白经胰酶消化,利用纳升高效液相色谱-线性离子阱-静电场轨道阱(NanoLC-LTQ-Orbitrap)高分辨质谱技术对酶解多肽进行检测分析.Maxquant检索引擎鉴定蛋白[数据库为两栖纲蛋白序列(amphibia.fasta)].结果 鉴定了407种蛋白质和880种多肽序列.进一步采用基因本体论系统(gene ontology)中的PANTHER分析,对蟾酥鲜品的蛋白质组进行功能注释及分类.结论 发现这些蛋白涉及多种信号通路,包括5-羟色胺(5-HT)受体介导通路,β肾上腺素能受体通路,血凝反应,钙信号通路和胆固醇合成与代谢等76种代谢路径.这为发现蟾酥鲜品中的蛋白质和其功能研究提供了实验依据.
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树鼩脂肪转录组SNP位点发掘及其功能注释
从正常笼养树鼩腹部的脂肪转录组数据开发SNP分子标记.检测了6只动物共计274 278 568条unigene(总长度43 138 417 bp)序列信息后,在262 980条unigene (5.75％)中发现SNP位点263 071个,SNP发生频率为1/164 bp,其中转换(transition) 177 562个,颠换(transversion) 85 509个.在所有变异类型中,A/G和C/T发生频率高,分别达33.85％和33.66％.将包含SNP位点的262 980条unigene通过参比序列进行注释,并对其进行GO分类、COG分类注释和代谢通路注释(KEGGpathway),结合已有研究,分别筛选到1 187个有GO注释、77个有COG注释和1 080条个有KEGG通路注释的脂肪转录组中的可能与脂肪形成和代谢有关的SNP标记.
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利用eQTL构建基因-基因网络挖掘类风湿性关节炎风险基因
目的:类风湿性关节炎是一种全身的慢性炎症型疾病,可能影响许多组织和器官,主要发作于灵活的关节.全世界人群中大约有1％会患有类风湿性关节炎.目前已经证实了一些基因与类风湿性关节炎相关,但是这些基因只能解释一小部分遗传风险,因此我们需要新的策略和方法来解决这个问题.方法:表达数量性状位点(eQTL)是指能够调控基因或蛋白质表达的基因组位点,本文采用了eQTL数据构建基因-基因网络并挖掘候选类风湿性关节炎风险基因.结果:首先,利用eQTL数据,基于基因之间的共调控系数,建立基因-基因网络,我们建立了5个不同阈值(0、0.2、0.4、0.6和0.8)的基因-基因网络;然后,在OMIM和GAD数据库中搜索已经证实的与类风湿性关节炎相关的186个基因;后我们将已证实与类风湿性关节炎相关的186个基因分别投入到这5个网络中,利用基因与基因之间的相关性来挖掘到一些可能与类风湿性关节炎相关的候选风险基因.结论:本文基于eQTL构建了基因-基因网络,结合已知类风湿性关节炎风险基因,挖掘未知风险基因,得到了较好的结果,证明了本方法的有效性,且对于类风湿性关节炎的发病机制研究具有重要价值.除了类风湿性关节炎外,本方法还可推广到其它复杂疾病中,因此本方法对人类复杂疾病的研究具有很强的学术理论价值和应用价值.
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功能基因组学在微生物药物筛选中的应用进展
为了加快药物研发进展,解决日益严重的微生物耐药问题,新的微生物药物研究成为了近来研究的重点,其中药物的筛选已成为了新药开发的重要环节.随着分子生物学技术的深入发展,功能基因组学在微生物药物的筛选中得到了广泛的应用和发展.本文主要综述了近年来利用功能基因组学对微生物药物进行筛选的技术发展情况.
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肥胖患者内脏脂肪细胞来源的外泌体miRNAs表达谱分析
目的 探讨肥胖人群内脏脂肪细胞分泌的外泌体中miRNAs表达谱的改变,寻找与肥胖相关的差异表达miRNAs,为肥胖及其相关疾病发病机制的探讨和有效预防提供理论基础.方法 运用R/Bioconductor软件平台对美国国立生物技术信息中心(NCBI)公共数据平台中的GEO芯片数据集GSE50574进行差异miRNAs表达谱分析,使用3个主要的生物信息学网站(TargetScan、miRDB和miRWalk)对差异表达miRNAs进行靶基因预测,基于Cytoscape软件构建差异表达miRNAs-target genes调控网络,通过DAVID注释工具对网络中的基因进行功能注释.结果 与健康对照相比,肥胖患者内脏脂肪细胞分泌的外泌体miRNAs表达谱显示19个miRNAs表达水平发生显著变化(倍数改变＞2,P＜0.05),其中1个miRNA表达水平上调,18个miRNAs表达水平下调.借助于miRNA靶基因预测网站对19个差异表达miRNAs靶基因进行预测,共得到潜在靶基因919个.分别对表达上调和下调的两组差异表达miRNAs及其靶基因进行调控网络图的绘制和DAVID功能注释,结果提示上调组miRNA分别参与了3个KEGG通路和17个基因本体论(GO)_生物学过程(BP)、5个GO细胞组分(CC)、9个GO_分子功能(MF)注释条目(P＜0.05),下调组miRNAs分别参与了13个KEGG通路和73个GO_BP、18个GO CC、30个GO_MF注释条目(P＜0.05).结论 肥胖患者内脏脂肪细胞分泌的外泌体miRNAs表达谱系与健康对照具有显著差异.借助高通量组学和相关数据库的联合运用,对内脏脂肪细胞及其功能作用有了更深入的了解,并为肥胖及肥胖相关疾病的发病机制研究提供了新的视角.
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不同骨密度人群外周血单核细胞的基因表达谱分析
目的：探讨不同骨密度人群外周血单核细胞基因表达谱的变化。方法运用 R 语言对公共数据平台 NC-BI 下的基因芯片数据集 GSE7158进行差异基因表达分析、DAVID（the database for annotation，visualization and integrated discovery）注释工具对差异基因进行功能注释、Medcalc 统计软件进行受试者工作特征（receiver operator characteristic， ROC）曲线分析。结果与高骨密度组相比，低骨密度组外周血单核细胞中61个基因表达改变（倍数大于1.5，P <0.05），且多数基因呈上调模式。表达差异基因分别参与了71个生物学过程（biological process，BP）条目、4个细胞组分（cellular component，CC）条目、6个分子功能（ molecular function，MF）条目以及1个 KEGG 通路。基因 CXCL10、IFI44L、IGKV4-1作为生物标志物鉴别两组样本具有较好的特异性、敏感度及准确性，且 CXCL10&IGKV4-1基因联合检测能够增加鉴别诊断的准确性。结论运用高通量组学与相关数据库结合有助于全面的解析病理状态下生物样本中的组学改变，为后续骨质疏松症研究提供系统的分子学机制基础。
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脑卒中lncRNA与mRNA表达谱分析
本文研究差异表达的lncRNAs、mRNAs在脑卒中疾病中的调控机理.对脑卒中表达谱进行分析,建立了lncRNA-mRNA疾病网络,利用cytoscape发现了五个与疾病相关的重要模块.对五个模块进行功能注释,发现多个模块中出现重复的功能注释,其中代谢相关功能在多个模块重复出现,与脑卒代谢中密切相关;多个模块注释到转录调控功能,表明基因通过协同作用行使功能调控脑卒中,通过本文的研究得到lncRNAs与mRNAs协同作用的一些结果,为临床治疗研究提供科学的理论依据.
