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BP网络与复杂疾病相关的SNPs数据分析
反向传播(BP)神经网络在基因数据分析中具有重要意义.本文首先介绍了单核甘酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs)的研究背景、分析热点及遇到的主要问题;在此基础上综述了当前常用的SNPs分析方法及其不足;随后介绍了BP神经网络在SNPs分析中的应用,如易感基因的筛选、肿瘤的诊断性分类等,并针对主要问题提出了解决方法,即用BP网络结合参数递减方法(parameter decreasing method,PDM)和聚类分析进行复杂疾病相关的SNPs数据分析.
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同胞对间全基因组表达差异与SNP位点血缘一致性相关分析
研究影响基因表达差异的调控机制对研究人类复杂性状的遗传机制具有重要意义.采用logistic回归分析方法,对基因在家系同胞对间是否存在较大表达差异与同胞对在SNPs位点共享同源等位基因的概率做回归分析,从而克服线性模型的束缚,并且考虑到多个SNPs对基因表达的共同作用.选取14个CEPH三代家系的378个同胞对作为研究对象,对个体间差异显著的3 554个基因在2 492个SNPs位点上进行全基因组扫描,得到与3 101个基因在同胞对间是否存在较大表达差异显著相关的SNPs位点(P<0.001),并分析基因相应的cis、trans调控位点.结果表明,人类基因在同胞对间是否存在较大表达差异,与SNP位点血缘一致性有显著相关;结果还发现,存在多个基因的表达水平,在同胞对间是否存在较大差异都与同一SNP显著相关;将这些基因进行聚类,并且对其进行功能富集研究,发现在某些GO注释上存在显著富集现象.
关键词： 基因表达 SNPs 表达差异 IBD Logistic回归 -
蛋白C基因变异与汉族人群急性呼吸窘迫综合征的易感性相关
目的 探讨蛋白C (protein C,PC)和内皮细胞活化蛋白C受体(endothelial protein C receptor,EPCR)基因变异与汉族人群急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)遗传易感和预后相关性.方法 收集275例ARDS患者和337例对照患者(人住ICU,具有ARDS发病的高危因素,而未进展至ARDS)入选本研究.共选择PC和EPCR基因的5个tagSNPs进行研究,以SNPstream技术平台进行分型.ELISA方法测定血浆活化蛋白C(activated protein C,APC)的浓度.结果 PC基因rs1799809和rs1158867高度连锁,且与ARDS的发病相关.rs1799809和n1158867 (T/C)等位基因频率在ARDS组和对照组之间差异具有统计学意义(P=0.00 11,P=0.00 16),ARDS组等位基因rs 1799809T的频率为87.9％,明显高于对照组(81.1％)(OR =1.569,95％CI1.192 ～2.066).rs1799809基因型TT、TC和CC的频率在两组之间差异具有统计学意义(P =0.007).Haplotype分析发现由PC基因3个SNPs(rs1799809、rs1158867和rs2069912)组成的单倍域与ARDS的发病明显相关,单倍型CCC的频率在两组之间差异具有统计学意义(P=0.002),ARDS患者单倍型CCC的频率(10.8％)明显低于对照组(16.9％).另外研究发现携带rs1799809基因型TT的ARDS患者,外周血APC的浓度低于携带基因型TC和CC的患者(Padj=0.02).EPCR基因的2个SNPs等位基因和基因型频率两组相比差异无统计学意义.结论 PC基因变异与中国汉族人群ARDS的遗传易感性相关,其基因结构变异影响ARDS患者血浆APC的浓度.
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SNP的研究现状及在MMPs研究中的应用
对单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs)的研究分析近几年被广泛应用于生物及医学研究的诸多领域,筛查SNPs的方法很多,各具特色,并一直不断地发展.本文对筛查SNP的几种常用及新方法做一简要介绍,其中包括PCR-RFLP,分子信标等.细胞外基质的降解和改变是肿瘤转移的基本条件,基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)是一类依赖锌离子的蛋白水解酶,可以降解细胞外基质、基底膜、以及间质基质,在肿瘤转移中具有重要作用.有些MMP基因序列存在单基因多态性即SNP现象,且终影响MMP蛋白的功能.对MMPs的单基因多态性研究为进一步从分子水平研究MMPs的结构和功能及MMPs与肿瘤转移的关系提供了一个新的方向.
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解整合素-金属蛋白酶33基因多态性与慢性阻塞性肺疾病的关系
慢性阻塞性肺疾病(COPD)是以不完全气流受限呈进行性发展为特征的一种可以预防和治疗的疾病.其发病机制复杂,不仅与外界有害气体、粉尘等环境因素有关,还与多基因遗传有关.本研究通过对可能涉及COPD发病的解整合素-金属蛋白酶( ADAM) 33基因中4个位点(T1、S1、Q-1、S2)的单核苷酸多态性(SNPs)进行分析,探讨其多态性与COPD的关系,为COPD防治提供科学依据.
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单核苷酸多态性与小细胞肺癌的研究进展
目的:基于目前多种基因的单核苷酸多态性(SNPs)在小细胞肺癌(SCLC)中的研究进展,进一步探讨基因的SNPs对SCLC易感性、化疗疗效及预后的影响.方法:应用PubMed和万方期刊全文检索系统,以“小细胞肺癌,单核苷酸多态性”等为关键词,检索2006-2011年发表的相关文献.共检索到258文献条.纳入标准:1)SNPs与SCLC易感性；2)SNPs与SCLC化疗疗效；3)SNPs与SCLC预后.根据纳入标准,共纳入分析文献39篇.结果:单核苷酸多态性是第3代分子遗传标志,SNPs决定基因的功能单位和人群遗传变异的内在特征,它反映了个体表型、疾病易感性和对药物、环境因子反应的差异.近年来国内外许多学者研究表明,许多基因位点的SNPs与SCLC的易感性、化疗疗效及预后相关,这些SNPs主要发生于DNA修复基因、致癌物质代谢基因、癌基因、抑癌基因、凋亡相关基因和药物代谢相关基因等.随着第2代高通量测序方法的应用,不仅能对高频和低频乃至稀有变异进行检测,还能发现新的突变位点,将在一定程度上推动SNPs的研究.结论:SNPs在SCLC的易感性、化疗疗效及预后的研究中发挥着潜在的重要的作用.
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HDAC9基因SNPs与大动脉粥样硬化缺血性卒中的相关性研究
目的探讨组蛋白去乙酰化酶9（histone deacetylase 9，HDAC9）在动脉粥样硬化缺血性卒中易感区域单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphisms，SNPs）与基因型和生物学表型的相关性。
方法利用Haploview软件和千人基因组计划提供的遗传学数据，对HDAC9基因SNPs位点的小等位基因频率（minor alele frequency，MAF）、单体域和单体型以及标签SNPs（haplotype tagging SNPs， htSNPs）进行分析。
结果在HDAC9基因Chr7：18930kb-19020kb区域共测定75个SNPs，其中Hardy-Weinberg平衡P>0.05，且MAFP>0.05的SNPs共51个。基于confidence intervals，four Gamete rule和solid spine of LD算法分别构建了11、14和8个单体域，其中rs2717356位点连锁不平衡程度低，且不在单体域内，属于HDAC9基因的重组热点区域。取r2≥0.8，且LOD值≥3.0确定30个SNPs为htSNPs，且MAF均大于0.10；在htSNPs中发现rs2526630位点[C/T]位于HDAC9的3'UTR区域，与hsa-miR-545，hsa-miR-616等microRNAs结合。
结论30个标签htSNPs作为人群HDAC9基因易感SNPs位点筛查和重复验证的依据。HDAC9基因rs2526630位点影响与miRNA的结合在动脉粥样硬化缺血性卒中的发病中可能相关。 -
FAAH及其基因多态性的研究进展
脂肪酰胺水解酶(Fatty acid amide hydrolase,FAAH)是大麻素系统CB1-AEA-FAAH信号通路的关键酶,广泛分布于中枢及外周各个组织器官,通过调节mRNA和蛋白质的表达水平参与调控神经元的跨膜信号传导及神经递质的释放、镇痛止咳、诱导与拮抗炎症反应、细胞分裂等一系列生物学效应.FAAH基因及其多态性/突变可通过转录后翻译降低FAAH蛋白的稳定性和/或活性而影响精神障碍性疾病、炎症性疾病、肥胖和物质依赖等多种疾病遗传易感性.本文就FAAH及其基因多态性的研究作一综述.
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CYP450热点突变基因芯片分型方法的建立
目的:探索适合多位点同步检测的SNP扩增方案和杂交检测条件,建立芯片杂交信号判读的标准.方法:设计多重扩增的引物和探针;优化荧光标记引物的多重PCR条件.自行制备氨基化片基并点样制片,激光共聚焦扫描后判读检测结果.结果:野生与突变探针杂交信号比值大于4或小于2.5对分型结果的判断有意义,而当信号值在2.5～4范围内应重新检测分析.结论:通过多片段同步扩增和不同位点平衡杂交的实现,本方法适于流行病学调查,体现了寡核苷酸芯片对药物代谢酶多态性基因分型的优势.
关键词： 细胞色素P450酶系统 SNPs 寡核苷酸序列分析 -
长爪沙鼠ApoE基因SNPs的遗传多态性
目的：评价ApoE基因在Z：ZCLA长爪沙鼠封闭群中的遗传多样性。方法利用PCR-SSCP技术对前期已筛选到的三个SNP （ single nucleotide polymorphism ）位点在普通环境和生物净化后、屏障环境饲养的两个封闭群共444只动物中进行了ApoE等位基因的基因频率，基因型频率，杂合度、多态信息量等参数进行了检测与计算。结果检测结果表明97、781和1774三个SNP位点平均等位基因为2个，遗传方式基本符合孟德尔定律；期望杂合度分别是0.063、0.501、0.499，全群平均为0.354；PIC分别是0.061、0375、0.374，全群平均0.270。结论ApoE基因频率和基因型分布可能与长爪沙鼠的长期封闭和选种方式造成一定程度的遗传漂变相关。
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CXCR3单核苷酸多态性与肾移植急性排异关系的研究
目的:研究CXCR3基因rs 2280964单核苷酸多态性(gene single nucleotide polymorphisms,SNPs)与肾移植急性排异(acute rejection,AR)发生的关系.方法:2005 - 08～ 2009 - 12行首次同种异体尸体肾移植(re-nal transplantation,RTx)手术、术后6mo内临床及病理均证实的AR或移植肾状态(RTx status,Ts)的受者共223例.总结两组受者术后6mo内AR的发生等流行病及临床资料,用Taqman荧光探针法对CXCR3基因SNPs( In-tron 1,c.12+ 234G＞A；dbSNP:rs2280964)进行基因分型.结果:RTx受者CXCR3基因rs 2280964的SNPs基因分型与术后6mo内AR的发生无明显相关性(男:P=0.36；女:P =0.98).结论:CXCR3基因rs 2280964的SNPs与肾移植受者术后半年内AR的发生无明显相关性.
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单核苷酸多态性检测技术及其应用研究进展
DNA水平遗传多态性标记的研究与应用至今已经历了3个阶段:限制性酶切片段长度多态性标记(RFLP)、DNA重复序列的多态性标记(包括小卫星、微卫星DNA重复序列)、单核苷酸多态性标记(single nucleofide polymorphisms,SNPs).
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Rstudio和随机丛林在高维全基因组学数据分析中的应用
目的 结合Rstudio和Random Jungle两款软件的优势,通过远程登录简便、快捷地实现全基因组学数据的分析.方法 在服务器端搭建Rstudio Server,封装随机丛林R程序并对英国威康信托病例对照协会(WTCCC)高血压真实数据进行分析,通过Rstudio Sweave动态生成分析结果.结果 在客户端即可通过网络浏览器登陆服务器端搭建好的Rstudio Server;数据量较大时,封装后的随机丛林程序在Rstudio Server中运算速度方面相对于R randomForest包优势明显.2001名高血压病例及3004名对照的22条染色体共有490032个SNP位点,根据真实标签通过10次随机丛林过程筛选出稳定排序在前20位的SNPs位点,其Cochron-Armitage检验的P值也有10个排进前11位.结论 全基因组学数据的处理会消耗很多的时间和内存,普通计算机根本无法承受,Random Jungle软件的命令行运行方式又不易于数据处理、算法组合或嵌套及结果的再现、可视化,在服务器端搭建Rstudio Server并结合Random Jungle的分析策略可有效地应用于全基因组学数据分析,简化分析过程、提高分析速度和效率、方便实现分析结果的动态输出及再现.
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浅谈logic回归
现代医学认为,多种预测变量之间的相互作用是导致结局变化的重要原因~([1]).例如,在某些复杂疾病的发生中,单个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs)所起的作用似乎不大,而高度顺序性的SNPs间的相互作用却被认为能很好地解释患病风险高低间的差别.
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NEDD4基因启动子区SNP位点与瘢痕疙瘩遗传倾向性的关联分析
目的 探讨泛素连接酶E3中NEDD4基因的单核甘酸多态性位点(SNPs)与瘢痕疙瘩(KD)遗传倾向性的关系.方法 通过Sequenom公司的MassARRAY MALDI-TOF MS技术平台,对50例KD患者和52例正常人的3个位于NEDD4基因上的SNPs位点(rs17819300,rs4774833,rs10518830)的基因型进行分析.结果 在rs17819300和rs4774833这两个位点上,其基因型的差异无统计学意义.而rs10518830的统计学结果(P =0.013,OR=0.32)显示,KD组与对照组间的基因型差异具有统计学意义.结论 rs10518830位点基因多态性与KD遗传倾向相关联,其所在基因NEDD4可能参与了KD的发病过程.
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雅安市汉族女性叶酸代谢通路关键酶基因MTHFR、MTRR的SNPs分布研究及与其他地区汉族女性的比较
目的 研究雅安市汉族女性中5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)及甲硫氨酸合成酶还原酶(MTRR)基因的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs)分布特征.方法 通过横断面调查研究方法,选取2014年5月-2015年11月在四川省雅安市妇幼保健院检查及孕期产检的汉族育龄期女性694例为研究对象,采用荧光定量PCR技术,检测其叶酸代谢过程中编码关键酶的基因MTHFR C677T、A1298C和MTRR A66G的位点多态性,分析该地区SNPs的分布特征,并与其他16个地区汉族育龄期女性进行比较.结果 该地区汉族女性MTHFR 677T基因型频率与眉山、九江、荆州和昆明相比差异无统计学意义(x2=1.55、5.01、1.14、0.68;P均＞0.05),该地区汉族女性MTHFR 1298C基因型频率与淄博、廊坊、尚志、延边、琼海、郑州比差异有统计学意义(x2=44.69、25.29、13.23、6.80、7.21、6.80;P均＜0.05),该地区汉族女性MTRR A66G基因型频率与淄博和琼海相比差异有统计学意义(x2=9.39、5.11;P均＜0.05).结论 雅安市汉族女性MTRR及MTHFR基因的多态性频度分布具有地区特异性.
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NOS3 rs1799983、rs2070744与宁夏散发性先天性心脏病遗传易感性的研究
目的:探讨转录因子NOS3 SNP rs1799983、rs2070744对宁夏散发性先天性心脏病房间隔缺损(ASD)的影响.方法:采用病例-对照研究方法,运用MassArray SNP技术,对113例散发性先天性心脏病(CHD)患者(病例组)和115例对照组患者进行NOS3 SNP分型检测.结果:①NOS3 SNP rs1799983、rs2070744基因型频率和等位基因频率在CHD组和对照组中的分布差异无统计学意义(P＞0.05);②ASD组患者rs1799983 TT与GG基因型在两组中的分布差异有统计学意义,T等位基因与G相比差异有统计学意义(P＜0.05).结论:NOS3 SNP rs1799983在ASD的发病中起作用.
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SNPs与冠心病的相关性研究
冠心病(CHD)是当今世界影响人类健康的主要慢性病之一,随着人口老龄化的发展,发病率和死亡率仍逐年上升[1].CHD是由环境因素和遗传因素共同作用所导致的,其中遗传因素在疾病的发展中可能起着关键性的作用,因此,CHD的发病与人类的基因、遗传因素以及基因的多态性相关.1 SNPs与人类疾病的相关性单核苷酸多态性(SNPs)是指在人类的一条DNA等位序列上,由于单个核苷酸的缺失、插入或被替代为其他核苷酸,从而引起的差异,属于生物体基因组中的一种可遗传的变异,在所有的遗传多态性中,大约90％以上的变异是由此导致的[2].人类的基因序列上大致有1 500万个SNPs位点,其中平均300 ～ 600 bp就存在一个碱基的突变[3].SNPs主要是由单个核苷酸在基因水平上的变异从而引起DNA序列的多态性,并且突变基因频率＞1％的SNPs在基因编码区和非编码区中都存在.据DNA元素百科全书的项目表明,至少有80％的人类基因组在生物化学方面有表达作用[4],并且发现在蛋白质编码区外,将近90％的SNPs与人类疾病具有一定的相关性.近年来,研究揭示了与人类CHD相关的大量基因组区域或易感基因,先后发现了50个CHD的易感位点[5].对导致CHD的许多不同的遗传因素提供了深入的见解,为遗传学研究提供了重要的理论依据,也为进一步揭示其发病机制奠定了基础.
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利用Y染色体进行人类起源和进化分析
在人类起源和进化研究中,Y染色体由于其父系遗传和非重组等特性在揭示父系谱系方面发挥着重要的作用.目前,用于追溯人类历史的Y染色体多态主要包括STRs和SNPs两种.本文就Y染色体及STRs和SNPs的特性和它们在人类学中的作用作一综述.
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mtDNA SNPs研究方法进展及法医学应用现状
SNPs是不同个体基因组DNA序列中单个核苷酸的差异所致序列多态性,是继RFLP和STR标记发展起来的新一代遗传标记系统.线粒体是细胞内的惟一核外基因组,对于核DNA分型失败样本、降解样本、毛发(干)、指甲、骨骼等生物检材具有良好的实际应用价值.本文对目前线粒体SNPs分型常用的技术及方法,如MALDI-TOF MS、SNaPshot~(TM)、焦磷酸测序、Illumina GoldenGate测序、Illumi-na Infinium测序、Taqman探针、SNPlex、SNPstream、分子信标技术及其在法医学实际应用进行了综述.
