人MiTERF3基因启动子的克隆及其荧光素酶报告基因载体的构建

人MiTERF3基因编码线粒体基因转录和能量代谢的负调控因子。采用PCR技术对人MiTERF3基因5''侧翼上游1251 bp启动子序列进行扩增,并将其克隆至荧光素酶表达载体pGL6-TA,构建人MiTERF3基因启动子荧光素酶报告基因质粒。经酶切、测序鉴定后,将其用脂质体转染体外培养的HEK293细胞株,利用双荧光素酶测定系统检测其表达活性。研究结果表明,克隆获得的1251 bp DNA序列与GenBank报道的一致,且插入方向正确。含人MiTERF3基因启动子的报告基因荧光素酶的表达活性显著提高（P<0.05）,约为对照组（空载体pGL6-TA）的9.8倍。本研究通过对人MiTERF3基因启动子的克隆及其荧光素酶表达载体构建与表达活性的测定,为进一步阐明人MiTERF3基因表达的调控机制奠定实验基础。     

microRNA在树鼩真菌性角膜炎中的调控网络及其生物学功能分析

筛选树鼩真菌性角膜炎发病过程中差异表达的微小RNA(microRNA,miRNA)和信使RNA(mRNA),分析其靶基因的生物学功能及信号通路,为阐明真菌性角膜炎的免疫机制及筛选其抗真菌治疗的潜在靶点提供线索。通过茄病镰刀菌液显微注射至树鼩角膜基质,诱导真菌性角膜炎的发生;使用高通量测序技术检测茄病镰刀菌感染树鼩第7天、14天和30天的角膜组织miRNA和mRNA表达谱,以自身未感染的眼角膜为对照;差异表达miRNAs的靶基因与差异表达mRNAs取交集构建miRNA-mRNA调控网络,采用实时荧光定量PCR进行验证;最后对靶基因进行GO和KEGG富集分析。结果表明:在茄病镰刀菌感染树鼩角膜第7天、14天和30天,分别有78、56、41个mRNAs和70、63、20个miRNAs显著性差异表达,其中有29个mRNAs和14个miRNAs在感染第7天、14天和30天均显著性差异表达,Has-miR-214-3p和Has-miR-149-5p处于调控网络的关键节点。GO和KEGG富集分析发现,显著性差异表达的mRNAs和miRNAs靶基因主要参与免疫反应和炎症反应,涉及Toll-like受体、NOD-like受体、NF-kB和TNF信号通路。研究结果明确了树鼩真菌性角膜炎存在miRNA-mRNA差异表达基因谱,Has-miR-214-3p、Has-miR-149-5p与树鼩真菌性角膜炎相关,可作为真菌性角膜炎发生和预后评价的潜在生物学标志物。     

基于网络药理学方法探究中药肉桂治疗糖尿病的作用机制

运用网络药理学方法和生物信息学技术,预测中药肉桂治疗糖尿病的药效成分及关键靶点,分析其作用机制。通过中药系统药理学数据库与分析平台（Traditional Chinese Medicine System Pharmacology Database and Analysis Platform,TCMSP）以及文献检索,确定肉桂的有效成分并筛选出肉桂对应靶点蛋白;利用GeneCards数据库筛选糖尿病相关基因,构建中药肉桂的成分-靶点网络和蛋白质-蛋白质相互作用（protein-protein interaction,PPI）网络;利用DAVID(Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery)和STRING数据库进行基因本体（gene ontology,GO）功能富集分析和京都基因和基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）通路富集分析;最后,将部分药效成分与关键靶点进行分子对接验证。通过筛选,得到32个有效成分作用于131个相关靶点,核心基因有INS、AKT1、IL6、TNF、VEGFA等20个,GO和KEGG分析肉桂主要参与RNA聚合酶II启动子对转录的正调控等生物过程及糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路、IL-17信号通路等发挥治疗作用。对10个关键成分进行分子对接得出,肉桂中的原花青素B1和槲皮素与INS、IL6、VEGFA、TNF有较好的亲和力。本研究初步阐释了肉桂治疗糖尿病的作用机制,有利于指导临床用药。     

基于网络药理学方法探究中药肉桂治疗糖尿病的作用机制

运用网络药理学方法和生物信息学技术,预测中药肉桂治疗糖尿病的药效成分及关键靶点,分析其作用机制。通过中药系统药理学数据库与分析平台（Traditional Chinese Medicine System Pharmacology Database and Analysis Platform,TCMSP）以及文献检索,确定肉桂的有效成分并筛选出肉桂对应靶点蛋白;利用GeneCards数据库筛选糖尿病相关基因,构建中药肉桂的成分-靶点网络和蛋白质-蛋白质相互作用（protein-protein interaction,PPI）网络;利用DAVID(Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery)和STRING数据库进行基因本体（gene ontology,GO）功能富集分析和京都基因和基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）通路富集分析;最后,将部分药效成分与关键靶点进行分子对接验证。通过筛选,得到32个有效成分作用于131个相关靶点,核心基因有INS、AKT1、IL6、TNF、VEGFA等20个,GO和KEGG分析肉桂主要参与RNA聚合酶II启动子对转录的正调控等生物过程及糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路、IL-17信号通路等发挥治疗作用。对10个关键成分进行分子对接得出,肉桂中的原花青素B1和槲皮素与INS、IL6、VEGFA、TNF有较好的亲和力。本研究初步阐释了肉桂治疗糖尿病的作用机制,有利于指导临床用药。     

XapR蛋白在嗜水气单胞菌抗生素耐药性的功能

研究嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila） LysR型转录调节因子中XapR蛋白抗生素耐药的调控机制。通过测定嗜水气单胞菌ATCC 7966（野生型菌株）与嗜水气单胞菌ATCC 7966 xapR基因缺失株（ΔxapR）对34种抗生素的最低抑菌浓度,系统地评价xapR基因抗生素耐药性;进一步利用定量蛋白质组学技术,探讨xapR参与嗜水气单胞菌调控的生物过程。结果表明：xapR基因缺失后细菌对头孢孟多的耐药性减弱;xapR基因可调控细菌碳代谢、TCA循环等多种代谢途径,此外还与外膜蛋白、TonB、ABC转运系统等抗性基因的表达密切相关。综上,XapR蛋白可通过调节细菌中心代谢途径以及多个抗性基因改变嗜水气单胞菌的耐药性。     

网络药理学联合分子对接技术探究固肠止泻丸治疗溃疡性结肠炎的作用机制

目的网络药理学联合分子对接技术探析固肠止泻丸治疗溃疡性结肠炎（UC）的药效物质基础及其潜在作用机制。方法在TCMSP数据库收集固肠止泻丸各中药成分及对应靶点,并于疾病靶点取交集,获取潜在有效成分及治疗靶点。利用String数据库构建治疗靶点间蛋白互作网络,计算相关拓扑学参数,获得关键基因。将治疗靶点导入David数据库进性GO富集与KEGG富集分析。通过Auto Dock1.1.2软件对核心成分与关键基因进性分子对接验证。结果筛选出50个有效成分,其中槲皮素、山奈酚与小檗碱可能是参与治疗作用的关键成分;涉及16个治疗靶点,其中包括5个关键基因PTGS2、IL-1β、MMP9、CXCL8和ICAM1。GO生物过程30个,细胞成分6个,分子功能7个。涉及对炎症的反应等生物进程;细胞外域空间等细胞成分以及趋化因子活性等分子功能。与溃疡性结肠炎相关的KEGG通路共5条,包括Toll-样受体信号通路、TNF信号通路等。分子对接结果表明固肠止泻丸核心成分可以对上述核心靶点发挥调节作用。结论固肠止泻丸通过多成分、多靶点调控肠道免疫功能,发挥抗炎、抗氧化应激等作用,是其治疗UC的重要机制。     

女贞子-黄芪治疗转移性去势抵抗性前列腺癌的网络药理学机制

本研究利用数据挖掘和网络药理学探讨女贞子(Ligustrum lucidum)-黄芪(Astragalus membranaceus)治疗转移性去势抵抗性前列腺癌(Metastatic Castration-Resistant Prostate Cancer,mCRPC)的作用机制。利用中药系统药理学(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology,TCMSP) 数据库与分析平台检索女贞子-黄芪的有效成分和作用靶点;利用R语言对芯片数据集GSE77930进行分析,筛选差异表达的基因;利用Cytoscape 3.8.0软件构建有效成分-靶点网络及蛋白互作网络;利用R语言对核心靶点进行GO富集分析和KEGG分析;采用Cytoscape 3.8.0软件构建女贞子-黄芪活性成分-靶点通路关系网络。结果表明女贞子-黄芪的关键活性成分共33个,包括槲皮素(Quercetin)、山奈酚(Kaempferol)、木犀草素(Luteolin)、异鼠李素(Isorhamnetin)、芒柄花黄素(Formononetin)等;核心作用靶点18个,其中AR、VCAM1、PCNA、NTRK1、TP53、EGFR和FBXO6等靶点可能是女贞子-黄芪治疗mCRPC的重要靶点。KEGG分析发现,女贞子-黄芪主要通过乙型肝炎(Hepatitis B)、前列腺癌(Prostate Cancer,PCa)、细胞周期(Cell cycle)、Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF)信号通路(VEGF signaling pathway)和细胞衰老(Cellular senescence)等通路发挥抗mCRPC的作用。本研究结果可为mCRPC的临床治疗提供参考。     

基于RNA-seq测序的弓獭蛤(Lutraria rhynchaena)不同组织转录组差异研究

弓獭蛤(Lutraria rhynchaena)是我国南方沿海重要的海水养殖贝类,为探讨弓獭蛤不同组织的基因表达差异,本研究采用RNA-seq测序技术对北部湾海域弓獭蛤7种组织(肌肉、外套膜、鳃、肝胰腺、虹吸管、雌性性腺和雄性性腺)进行转录组测序及生物信息学分析。结果显示,21个样本共获得939 197 518条质控后序列,各组织质控后的碱基数为15.39-29.26 G。测序结果经过Denovo组装和ORF查找共获得56 773个Unigenes。在5个公共数据库NR (Non-Redundant protein sequence database)、GO (Gene Ontology)、eggNOG(evolutionary genealogy of genes:Non-supervised Orthologous Groups)、KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)和SWISS-Prot对比各注释分别得到24 557、13 094、17 524、10 352和13 857条有效注释信息。本研究获得了大量弓獭蛤组织间的差异表达基因,丰富了弓獭蛤的基因数据库,为更深入地了解弓獭蛤各组织功能,进一步挖掘和开发利用弓獭蛤功能基因提供基础数据。     

转录组和表达谱分析揭示PEBP基因家族成员参与调节滴水珠的珠芽发育

为进一步揭示半夏属植物珠芽发育的分子机理,本文利用Illumina Hiseq平台对滴水珠进行转录组和表达谱测序。转录组测序获得6.68 Gb的数据,组装去冗余后得到66,907个Unigene,平均长度为893 bp。将Unigene比对到Nr、KOG、GO和KEGG数据库中,分别获得了34,947、27,886、9,149和27,006个注释信息。叶柄、珠芽和块茎表达谱测序分别获得24.08、24.02和24.06 Mb的数据库,其中6,961个Unigene的表达量在叶柄、珠芽与块茎之间同时存在差异(6,576和4,021个差异Unigene分别比对到GO和KEGG数据库)。转录组测序获得13个Unigene为PEBP基因家族成员相关序列,其中4个为差异表达。结果表明转录组和表达谱测序可用于筛选调控珠芽发育的候选基因,PEBP基因家族成员在珠芽发育调控中的作用值得进一步研究。     

膜性肾病差异性表达microRNA的靶基因功能分析

目的:探讨膜性肾病(MN)差异性表达microRNA的靶基因主要参与的Gene Ontology(GO)富集与Kyoto Encyclopedia Genes And Genomes(KEGG)通路.方法:100例MN患者与100例健康对照者(NC)作为实验对象.100例NC随机分成10组(NC1~10),每组10人.同样100例MN随机分成10组,每组10人(MN1~10).分别从实验参与者静脉采取全血10 mL,来源于静脉血的单个核细胞用于提取RNA.总RNA以组为单位等量混合用于高通量技术测序(high-throughput sequencing),对RNA测序结果进行长度分布,基因比对,RNA分类注释,RNA特有序列及其公共序列分析后,获得小核糖核酸(microRNA)进行MN与NC差异性表达分析来寻找显著表达microRNA.应用相关的软件对差异性表达的microRNA进行靶基因预测,靶基因借助功能注释软件对其参与的生物过程进行GO富集及KEGG通路分析.结果:靶基因在GO富集分析中主要集中在细胞器官组成,细胞膜组成,离子结合,生物代谢过程,生物调节过程等.靶基因在KEGG通路分析中主要参与嘌呤代谢通路,代谢产物生物合成,癌症通路,蛋白激酶信号通路等.结论:MN与NC之间存在着显著差异性表达microRNA.差异性表达的microRNA的靶基因参与的GO富集与KEGG通路可能与MN的发病机制与临床症状有着密切的联系.     

基于转座子策略提高链霉菌中landomycin E产量的研究

【目的】对影响放线菌链霉菌Streptomyces globisporus产landomycin E(laE)的代谢网络进行研究,以提高次生代谢物的产量。【方法】通过构建含强启动子和抗性标记的转座子Tn7为基础的转座子,整合至S.globisporus的染色体产生突变库,筛选高产量的突变株并对其代谢网络进行研究分析。【结果】利用构建好的Tn7-转座子连续转化链霉菌S.globisporus,经过数轮的突变和筛选,得到6株产量有较大改变的突变株,对整合位点的亚克隆和测序结果表明,该位点整合导致编码类似细菌的某些调节因子如TetR和GntR家族的蛋白的基因失活。【结论】所构建的经过修饰的微型Tn7-转座子不仅带有抗性标记且有启动子,可插入链霉菌染色体产生突变,进而提高次生代谢物laE的产量,同时也证明,转座子基载体可应用于非模式菌链霉菌。     

pEGFP-C1-MCH真核表达载体的构建及其在HEK293 细胞系中的表达

目的:构建pEGFP-C1-MCH真核表达载体,并将其转染入HEK293细胞中,筛选阳性细胞克隆,为研究MCH基因在能量代谢中的功能及机制提供细胞模型.方法:提取脑组织总RNA,反转录为cDNA,参照Genbank中提供的序列设计引物扩增MCH基因全长.再将该基因全长cDNA克隆至质粒pEGFP-C1,经菌落PCR筛选及双酶切和DNA测序鉴定,成功构建了含有目的基因MCH的重组质粒pEGFP-C1-MCH.并利用脂质体2000介导其转染HEK293细胞,用荧光显微镜和RT-PCR检测EGFP和MCH在细胞中的表达.结果:克隆的pEGFP-C1-MCH质粒序列中的MCH与Gen Bank相符;细胞转染72 h后,转染成功的细胞在荧光显微镜下表达较强的绿色荧光,MCH基因稳定表达.结论:pEGFP-C1-MCH真核表达载体的构建及其在HEK293细胞中的稳定表达,为研究MCH基因在能量代谢中的功能及作用机制提供了实验模型.     

基于生物信息学方法分析GABRD基因在结肠癌中的表达及预后情况

采用生物信息学方法探讨GABRD基因在结肠癌样本中的表达及预后情况。通过UCSC XENA下载33种肿瘤类型和正常组织的RNA序列数据和相关临床数据,使用R软件分析GABRD基因在结肠癌样本中的表达,并筛选共表达基因,对其进行富集分析;分析GABRD基因对结肠癌患者生存及预后的影响,并建立预后列线图;构建GABRD基因的蛋白质-蛋白质相互作用(protein-proteininteraction, PPI)网络并筛选关键模块及枢纽基因,验证枢纽基因的生存及临床诊断价值。结果表明：GABRD基因在结肠癌样本中高表达并影响患者生存,筛选得到369个共表达基因,基因本体论(gene ontology, GO)功能富集发现其主要参与G蛋白偶联等生物学过程,京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)通路富集显示其主要参与AMPK等信号通路;构建出由51个节点和523个连接组成的PPI网络,筛选枢纽基因5个,其中2个显著影响生存,5个具有临床诊断价值。综上,GABRD基因在结肠癌样本中高表达,影响结肠癌患者生存及预后,可能...     

Fractalkine基因真核表达质粒的构建及其在小鼠肝癌细胞中的表达

为克隆小鼠趋化因子Fractalkine(．FK)基因，构建真核表达质粒，并在小鼠肝癌细胞中表达，用以进行肿瘤的基因治疗，用RT-PCR法，从小鼠乳腺癌细胞D2F2扩增FK的cDNA，插入pCR2．1 TOPO载体，测序证实后，将其亚克隆至质粒pIRES中构建FK真核表达载体；用脂质体将重组质粒转染小鼠肝癌MM45 T．Li细胞，经G418筛选获得抗性细胞克隆，用RT-PCR和免疫化学方法鉴定转染细胞中FK基因的表达．结果表明：经限制性内切酶酶切图谱分析和DNA序列测定证实目的基因已插入重组质粒，RT-PCR和免疫化学方法证明转基因MM45T．Li细胞克隆中存在小鼠FK基因的表达。     

基于网络药理学和分子对接分析续断-桑寄生改善多囊卵巢综合征的作用机制

运用网络药理学方法分析续断-桑寄生药对改善多囊卵巢综合征的主要活性成分、靶点和通路。通过中药系统药理学数据库与分析平台,获取续断、桑寄生的主要活性成分及潜在靶点,并利用Cytoscape软件构建中药-成分-靶点网络;依托Disgenet、OMIM数据库获得多囊卵巢综合征疾病靶点并进行合并,借助Venn在线工具获得药物和疾病的共同靶点;运用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用网络;利用Metascape数据库对交集靶点进行京都基因和基因组百科全书通路(KEGG)富集分析及基因本体(GO)富集分析;采用Cytoscape软件构建成分-靶点-通路网络;用分子对接技术验证靶点间结合的可靠性。结果表明,从续断-桑寄生药对中筛选得到174个靶点,其中交集于多囊卵巢综合征的80个共有靶点主要涉及癌症通路、丙型肝炎信号通路、糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路等多条信号通路。续断-桑寄生药对通过槲皮素、β-谷甾醇等活性物质形成多靶点、多通路调控网络,调节激素代谢,降低炎症细胞因子水平,从而达到系统改善多囊卵巢综合征的目的。     

AP 数据源融合算法构建基因调控网络

针对单一数据集构建基因调控网络算法数据量不足及构建网络结果不精确的问题, 提出一种基于能力与信任(AP)的数据源融合算法. 该算法将基因表达数据、 蛋白质相互作用数据和基序数据集, 分别通过控制与被控制双向数据流传输来分析和构建基因调控网络, 并与ReMoDiscovery,CLR和C3Net三种已开发模型在酵母全基因组网络构建结果的AUC值进行对比. 对比结果表明, 该算法在构建基因调控网络算法方面执行效率更高、 收敛性更强.     

Construction and characterization of a bacterial artificial chromosome library of rice 5460F

Thermo-sensitive genie male sterile (TGMS) rice has a number of desirable characteristics for hybrid rice production. Many studies have demonstrated that the sterility of TGMS rice is controlled by a single recessive gene. It has been mapped for the first time on chromosome 8 and namedtms 1. Several AFLP markers which tightly linked to thetms 1 gene have been identified recently. In order to develop a detailed physical map of thetms1 gene-encompassing region and finally clone thetms1 gene, a bacterial artificial chromosome (BAC) library of rice 5460F (the fertile mutant line of TGMS rice 5460S) using a modified vector pECBAC1 has been constructed. The constructed 5460F BAC library consists of 16 896 clones with an average insert size of 119 kb, which represents about 4.7 times rice haploid genome equivalents. Neither chloroplast nor mitochondrial DNA was detected from the library. The library was screened with three single copy sequence amplified fragment length polymorphism (AFLP) markers which tightly linked totms1 gene as probes and eight positive clones were identified.     

禽类多瘤病毒APV-1的cDNA病毒突变体构建

为进一步研究禽类多瘤病毒晚期基因多顺反子翻译调控的分子机制,设计和构建了与野生型病毒APV-1相同的在AUG位点有agno-1a突变区和7个插入氨基酸的新型重组病毒.用碱裂解法提取了APV-1 cDNA克隆pHL1003,全长线性目的片段由Acc I部分酶切后回收,再用T4连接酶将合成的agno插入片段磷酸化后与目的片段连接得到了重组质粒,最后转化至E.coli DH10b感受态细胞中筛选阳性克隆.经PCR,PAGE和DNA测序验证获得了APV-1突变cDNA克隆.     

基于高通量测序技术的松材线虫研究进展

松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)是松树萎蔫病的病原,严重威胁欧亚等国的松林资源和生态安全。自2011年松材线虫基因组首次公布以来,高通量测序技术成为该病害的重要研究手段之一。笔者从松材线虫的功能基因、非编码RNA、转录表达差异和基因组学等方面综述其致病机理,认为随着高通量测序技术的快速发展,在转录组相关研究方面,可尝试开展空间转录组、单细胞测序等新技术,在染色体基因组的支持下寻找松材线虫中具有潜在调控功能的长链非编码RNA、融合基因和环状RNA等罕见核酸分子,挖掘可能存在的甲基化、RNA编辑、结构变异等未知现象;在基因组学研究方面,可以开展基因家族扩增、大样本全基因组关联分析和数量性状定位等研究,以挖掘与松材线虫致病力和繁殖力等重要性状紧密关联的基因或位点,阐明松材线虫不同种群在进化过程中发生的适应性变化。