不同浓度IAA影响平菇菌丝生长的调控机制研究

采用添加不同浓度(10~(-3)、0和10~(-8 )mol/L)IAA的PDA培养基分别培养P99平菇(Pleurotus ostreatus)菌丝7 d和15 d.收集菌丝体,提取总RNA并进行转录组测序.对测序信息进行生物信息学分析,包括差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)的筛选、聚类分析、gene onotology(GO)和kyoto encyclopedia of genes and genomes(KEGG)富集分析.最后采用实时荧光定量PCR验证色氨酸代谢通路中关键基因的表达.结果显示:与对照相比,高浓度(10~(-3 )mol/L)和低浓度(10~(-8)mol/L)IAA处理后,在菌丝生长的第7 d,分别获得806个和412个DEGs;在菌丝生长后期,即第15 d,分别获得145个和26个DEGs.GO富集分析表明,两种浓度IAA处理条件下,DEGs主要富集在次生代谢、木质素代谢、几丁质代谢和氧化还原酶代谢等生物学过程中.KEGG富集分析结果表明,两种浓度IAA处理后,生长前期和后期的DEGs富集通路均包括了色氨酸代谢通路和MAPK代谢通路.实时荧光定量PCR结果显示,色氨酸代谢通路中关键基因DN3209和DN3495的表达水平和测序数据一致.以上结果表明,几丁质代谢、色氨酸代谢和MAPK信号通路可能参与了不同浓度的IAA对平菇菌丝生长的促进和抑制作用.     

基于生物信息学对肝细胞癌潜在枢纽基因的筛选及验证

目的:筛选网络数据库中肝细胞癌组织与非癌性肝组织中差异表达的基因,并探讨其中适合作为早期筛查肝癌及治疗晚期肝细胞癌(HCC)的分子标记.方法:从GEO数据库中下载3个数据集GSE121248、GSE101685和GSE14520,筛选差异表达显著的基因(DEGs),并对其进行基因功能富集和信号通路富集分析,利用STRING网站构建对应蛋白的相互作用网络,导入Cytoscape软件后用CytoHubb插件筛选处于关键位置前10位的枢纽基因.利用Kaplan-Meier生存分析比较枢纽基因表达差异对肝癌患者平均生存率的影响,并通过GEPIA验证枢纽基因在肝癌组织中的表达变化情况,进一步分析各枢纽基因所涉及的信号通路.结果:数据集GSE121248、GSE101685和GSE14520分别筛选出为187、536和253个DEGs(|log_2FC|2, adj.P0.01).Venn图显示3个数据集中共同包含的DEGs有87个,其所涉及的细胞功能为类固醇代谢和氧化还原酶活性,所涉及的通路为视黄醇代谢及p53信号通路.87个DEGs对应的69个蛋白的相互作用网络中,筛选最大团中心性(maximal clique centrality, MCC)前10位的枢纽基因为CDK1、CCNB1、TOP2A、PRC1、ECT2、RACGAP1、DTL、RRM2、ASPM和ESR1.Kaplan-Meier生存分析提示9个基因(CDK1、CCNB1、TOP2A、PRC1、ECT2、RACGAP1、DTL、RRM2和ASPM)高表达可能导致HCC患者的总生存期(OS)较差,而ESR1基因高表达时患者OS延长(P0.05).GEPIA分析369例HCC组织和160例正常肝组织的结果显示,CDK1、CCNB1、TOP2A、PRC1、ECT2、RACGAP1、DTL、RRM2和ASPM表达升高,而ESR1表达下调(|log_2FC|1,P0.05).这10个枢纽基因所涉及的信号通路主要为p53信号通路、细胞周期和孕酮介导的卵母细胞成熟.结论:9个枢纽基因CDK1、CCNB1、TOP2A、PRC1、ECT2、RACGAP1、DTL、RRM2和ASPM的高表达以及ESR1的低表达与肝癌患者的不良生存率密切相关,提示它们作为检测对象预测肝癌预后及作为干预靶点改善肝癌预后的可能.     

大肠杆菌在葡萄糖和甘油碳源培养条件下的基因表达谱分析

【目的】探讨葡萄糖和甘油碳源对大肠杆菌(〖WTBX〗Escherichia coli〖WTBZ〗)基因表达谱的影响。【方法】通过基因表达数据库GEO下载基因芯片数据集GSE2037和高通量测序数据集GSE156143，分别对两个数据集中的葡萄糖和甘油碳源样本进行差异表达基因筛选，对筛选到的差异表达基因进行并集后，进行GO功能富集分析、KEGG通路富集分析以及蛋白质相互作用网络构建。【结果】筛选出701个差异表达基因，差异表达基因主要富集于小分子分解代谢过程、碳水化合物运输、趋化性等生物学过程，细胞器、细菌型鞭毛、甲基接受趋化蛋白复合物等细胞组分，离子跨膜转运蛋白活性、碳水化合物结合、肌动活动等分子功能以及不同环境中的微生物代谢和ABC转运体相关通路。此外，筛选出的14个核心基因在鞭毛合成和趋化中发挥作用。【结论】大肠杆菌在葡萄糖和甘油碳源培养条件下具有不同的基因表达模式，所确定的14种与趋化和鞭毛合成有关的基因有助于进一步揭示大肠杆菌在应对不同营养环境变化时采取的分子调控机制。     

阿托伐他汀抗人乳腺癌的直接作用靶点的生物信息学分析

目的:利用生物信息学方法通过公共数据库预测并分析阿托伐他汀抗人乳腺癌的分子机制.方法:利用DrugBank搜索确认阿托伐他汀的直接作用蛋白靶点(DPTs);使用STRING在线构建阿托伐他汀DPTs间的蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络和KEGG信号通路;利用STRING构建阿托伐他汀的间接作用蛋白靶点(IPTs),并导入Cytoscape可视化,分析其PPI网络和KEGG信号通路,确定与肿瘤信号通路相关的IPTs;在cBioPortal数据库中,分析乳腺癌患者中IPTs的遗传改变,并用OncoPrint可视化;从GEO数据库下载2个乳腺癌表达谱芯片数据GSE5764、GSE21422,利用R4.0.3软件分析差异过表达基因,并通过取交集获得候选的差异表达基因(DEGs),利用David对DEGs进行基因ID转换;将STRING分析得到的阿托伐他汀IPTs与GEO得到的乳腺癌DEGs取交集,确定阿托伐他汀抗人乳腺癌的潜在靶点.结果:搜索DrugBank确定了5个阿托伐他汀的DPTs,利用STRING构建了114个阿托伐他汀IPTs,通过KEGG信号通路分析发现其中14个IPTs(ARNT、ARNT2、BCL2L1、CDKN1A、CREBBP、EP300、HDAC1、HDAC2、HSP90AA1、MDM2、NCOA1、NCOA3、RELA、TP53)与癌症的发生发展有关;利用cBioPortal数据库分析,这14个IPTs在乳腺癌的基因组改变包括基因扩增、错义突变、截断突变和纯合缺失等;对GEO数据库中2个乳腺癌表达谱芯片数据进行差异分析并取交集,共获得75个DEGs,其中表达上调的基因21个,表达下调的基因54个.将75个DEGs进行基因ID转换,获得29个DEGs,将29个DEGs与STRING分析得到的114个阿托伐他汀IPTs相互关联基因求交集,发现基因CCNA2可能是阿托伐他汀抑制乳腺癌的潜在作用靶点.结论:CCNA2可能是阿托伐他汀抑制人乳腺癌细胞的潜在作用靶点,可能通过影响细胞周期调控发挥抗肿瘤作用.     

基于共表达网络对OLR1在头颈肿瘤发生发展及预后判断的生物信息学分析

mRNA基因芯片表达谱为头颈癌（HNC）的分子生物学诊断及研究HNC的生物过程提供了诸多重要生物学信息。目的：通过生物信息学技术研究HNC基因表达谱,从而发掘头颈癌新的分子标志物。方法：我们对4个GSE数据集和TCGA头颈癌数据库进行了综合分析,鉴定出HNC和相邻正常组织样本中3639个差异表达基因（DEGs）,然后应用加权基因共表达网络分析相关差异表达基因DEGs和HNC临床特征之间的关系。结果：鉴定出15个共表达基因模块。其中蓝绿色基因模块所对应HNC患者的风险比最高（HR =6.16, P<0.00001）。通过对该模块的进一步研究,我们发现氧化低密度脂蛋白1（OLR1）的表达量与HNC患者的总体生存率呈显著负相关性。结论：OLR1在mRNA水平的表达水平可作为判断HNC患者生存预后的潜在分子标志物。     

肝细胞癌关键基因的生物信息学分析

肝细胞癌是一种高死亡率的原发性肝癌,其有限治疗和较低的化疗敏感性,使得迫切需要寻找潜在的临床治疗靶点和预后判断的生物标志物。为此,采用生物信息学方法对肝细胞癌发生发展的关键基因进行挖掘。从基因表达数据库(GEO)中下载数据集,并筛选差异表达基因,使用在线数据库DAVID 6.8对筛选到的DEGs进行基因本体(GO)富集分析和京都基因与基因百科全书(KEGG)通路分析,使用在线数据库STRING构建蛋白质-蛋白质相互作用网络(PPI),利用Cytoscape软件筛选核心DEGs,并进行GO和KEGG富集分析,使用UALCAN和Kaplan-Meier plotter在线数据库筛选并验证关键基因的表达以及生存预后。研究结果表明,筛选出6个关键基因RAD51AP1、FANCI、SMC2、POLE2、CENPN、WDHD1,与HCC的发生发展以及生存预后显著相关,可能是HCC的潜在治疗靶点,可能为HCC的内在机制的探究提供理论依据。     

生物信息学分析在非小细胞肺癌关键通路和基因鉴定中的应用

目的 通过高通量平台筛选差异表达基因间的相互联系和其相互作用的途径.方法 从高通量基因表达数据库(GEO)下载原始数据,比较非小细胞肺癌患者与健康样本的基因表达谱,确定差异表达基因(Differential Gene Expression,DEGs)和差异表达的microRNAs(DEMs).随后利用GeneSprin...     

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...     

基于共表达网络对氧化低密度脂蛋白受体1在头颈肿瘤发生发展及预后判断的生物信息学分析

mRNA基因芯片表达谱为头颈肿瘤(head and neck cancer,HNC)的分子生物学诊断及研究HNC的生物过程提供了诸多重要生物学信息。通过生物信息学技术研究HNC基因表达谱,从而发掘头颈癌新的分子标志物。对4个GSE数据集和癌症基因组图谱(cancer genome atlas,TCGA)头颈癌数据库进行了综合分析,鉴定出HNC和相邻正常组织(adjacent normal tissue,ANT)样本中3 639个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),然后应用加权基因共表达网络分析相关差异表达基因DEGs和HNC临床特征之间的关系。鉴定出15个共表达基因模块。其中蓝绿色基因模块所对应HNC患者的风险比(hazard ratio,HR)最高。通过对该模块的进一步研究,发现氧化低密度脂蛋白1(oxidized low density lipoprotein receptor 1,OLR1)的表达量与HNC患者的总体生存率呈显著负相关性。OLR1在mRNA水平的表达水平可作为判断HNC患者生存预后的潜在分子标志物。     

牛至精油对嗜热四膜虫基因表达的影响

牛至精油(Oregano Essential Oil, OEO)具有抗菌、杀菌、抑制寄生虫生长等功效.为了解牛至精油影响细胞生长的分子调控过程,对牛至精油作用下0 h和24 h的嗜热四膜虫的基因表达情况进行分析.高通量转录组测序结果表明,对照组即未加入牛至精油24 h与0 h的样本数据,比较分析后鉴定到了6 297个差异表达基因(包括下调4 232个、上调2 065个),而实验组即加入牛至精油24 h与0 h的样本数据,比较分析后鉴定到7 596个差异表达基因(包括下调6 254个、上调1 342个).通过与对照组差异表达基因的比较发现,实验组特异上调和下调差异表达基因分别有257个和2 329个.GO功能富集发现,特异上调差异表达基因无功能富集,特异下调差异表达基因功能主要富集在RNA加工、蛋白质分解代谢、细胞定位和信号转导等过程.KEGG通路分析发现,特异下调差异表达基因主要涉及细胞自噬及细胞周期等通路.而这些过程或通路上基因表达水平的下调可能会抑制细胞的生长.对通路中7个下调的差异表达基因和3个无明显差异表达变化的基因进行实时荧光定量PCR检测,实验结果和转录组测序数据结果的相关...     

亚麻木酚素干预下ApoE基因敲除小鼠肝脏转录组分析

利用转录组测序技术研究了亚麻木酚素干预下ApoE-/-(Apolipoprotein E,ApoE)小鼠肝脏组织中差异表达基因及相关信号通路，为明确亚麻木酚素缓解高脂血症的分子机制奠定基础。结果表明，亚麻木酚素组和模型组之间，共有372个差异表达基因，其中包括234个显著上调基因，138个显著下调基因。这些关键的差异表达基因包括Hsd3b5、Acot1、Elovl3等与脂质代谢相关的基因。GO(Gene ontology, GO)富集分析发现差异表达基因主要富集在脂肪酸代谢等生物过程、细胞外间隙等细胞组分以及单加氧酶活性等分子功能。KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)信号通路富集分析表明差异表达基因在PPAR(Peroxisome proliferation activated receptors, PPAR)信号通路被富集。PPAR信号通路的多个基因的表达被激活，如Fabp、Cyp、Acsl、Ehhadh、Fads、Acaa、Scp、Pltp等，推测亚麻木酚素是通过PPAR信号通路调节ApoE-/-小鼠血脂水平的。     

利用生物信息学筛查APAP诱发ALF患者外周血中的关键基因

从GEO数据库(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/)下载数据集GSE80751,该数据集包含22例人体血液样本(对照组5例,ALI组5例,ALF组12例),以|Log FC|>1.5,P<0.05分别筛选出急性肝损伤(acute liver injury, ALI)组与对照组、急性肝衰竭(acute liver failure, ALF)组与对照组的差异表达基因,并分别对其进行功能富集分析和信号通路富集分析,筛选对乙酰氨基酚(acetaminophen, APAP)诱发ALF过程中的关键基因及重要通路.其次构建差异表达基因在蛋白层面的生物网络,并将网络数据导入Cytoscape实现可视化,利用Cytoscape中的插件寻找与疾病发生密切相关的功能模块及核心基因.以ALI组数据为对照,重点分析了ALF组数据,结果筛选出ALF组满足阈值要求的差异表达基因共266个,包括上调基因239个,下调基因27个,其中ALF组中特异性上调基因120个,特异性下调基因15个,且基因NAMPT在ALI组表达上调,在ALF组表达下调.ALF组差异表达基因的GO分析结果显示,上调基因主要参与细胞分化和细胞周期调控等过程,下调基因主要参与免疫反应和细胞因子介导的炎症反应等过程.KEGG通路分析结果显示,上调基因主要富集于细胞周期调控、系统性红斑狼疮、补体和凝血级联等通路,下调基因没有富集到明显通路.对比分析ALI组和ALF组所获取的疾病相关功能模块,发现p53信号通路与ALF的发生具有相关性.利用cytoHubba插件中的网络拓扑算法MCC在ALF组差异表达基因中共筛选出25个显著差异表达基因,且都表达上调,进一步验证其在发生ALF的肝组织细胞中的差异表达情况,发现NCAPG、DLGAP5、TOP2A、ASPM、NUSAP1和MKI67在ALF组血液细胞和肝细胞中都显著差异表达.本文分析结果表明,细胞周期调控,免疫、炎症反应,细胞增殖与衰老等生物过程和p53信号通路可能与ALF的发展过程相关,基因NCAPG、DLGAP5、TOP2A、ASPM、NUSAP1、MKI67和NAMPT可能是研究APAP诱发ALF发生的新靶点和潜在血液标志物.     

流速胁迫对美国红鱼的转录特性研究

水流对鱼类生长发育有着重要的影响,为了在分子水平上研究美国红鱼在流速胁迫下的机理,在给定最大续航游泳速度0.9 m·s~(-1)的条件下,利用转录组测序的方法研究了流速胁迫对美国红鱼肝脏转录组的影响。实验结果如下:测序总共获9.32 Gb Clean Data,各样品Clean Data均达到4.54 Gb,Q30碱基百分比在92.12%及以上。De novo组装后共获得70148条Unigene,其中长度在1 kb以上的Unigene有12 465条。基于Unigene库的基因结构分析,其中SSR分析共获得10214个SSR标记;SNP分析试验组T01和对照组T02的纯合型数目分别为38 020和29 627,杂合型数目分别为57 835和66 088个。经过筛选后得到显著性差异表达的基因有1 173个,其中上调的基因数目为204个,下调的基因数目为969个。通过GO富集分析,有424个富集到生物过程(biological process),有90个富集到胞组分(cellular component),有310个富集到分子功能(molecular function)。差异表达基因的富集分析结果显示,能够注释的差异表达基因数目有1096个,注释到KEGG通路的有423个:富集到新陈代谢通路(metabolic pathways)、环境信息处理(environmental information processing)和细胞过程(cellular processes)的差异表达基因相对较多,分别为136、69和67个;有4条为显著性富集通路,分别为甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、色氨酸代谢、视黄醇代谢和类固醇类的生物合成;应对流速胁迫的相关基因,如Hedgehog信号通路(Hedgehog signaling pathway)中Hh、PKA、CK1、Wnt等基因表现为上调、RNA降解(RNA degradation)中的Dcp1、EDC3基因表现为下调等。为了验证RNA-seq分析的表达谱,对11个基因进行了相关mRNA水平的qPCR测定,经过Spearman的rho测试发现qPCR的数据显著相关(R~2=0.979 7),对比qPCR和RNA测序的数据,上调和下调基因均非常吻合。     

乳腺癌-冠心病共享生物标志物筛选

运用生物信息学方法筛选乳腺癌-冠心病标志物,为乳腺癌诱发的冠心病治疗提供潜在的作用靶点.从基因表达数据库(gene expression omnibus,GEO)中下载乳腺癌和冠心病相关表达谱芯片数据,使用GEO2R筛选差异表达基因,依据Venn图交集获取差异共表达基因,通过DAVID网站进行基因功能注释(gene ontology,GO)及京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)生物功能富集分析,STRING网站和Cytoscape 3.7.2软件进行蛋白互作分析.GE-PIA和Kaplan-Meier Plotter进行对乳腺癌患者hub基因mRNA表达水平和预后分析.结果表明:2个数据集筛选得到差异表达基因286个,基于在乳腺癌中mRNA显著性表达水平筛选出45个基因.GO功能富集分析发现差异表达基因主要在泛素蛋白转移酶活性、糖蛋白结合、泛素蛋白连接酶结合等生物学过程发挥作用.KEGG分析显示差异基因主要参与缝隙连接、肾素分泌、5-羟色胺能突触、谷氨酸能突触、血管平滑肌收缩、血小板活化、癌细胞蛋白多糖等多条信号通路.基因mRNA表达水平和预后分析显示NLN、POSTN、MAPT、MYO6、MAP1B、FBXO31、KIT、PIK3R1等8个与冠心病相关的hub基因参与乳腺癌的发生、发展过程.NLN、POSTN、MAPT、MYO6、MAP1B、FBXO31、KIT、PIK3R1可作为检测乳腺癌诱导冠心病的潜在标志物.     

中华按蚊雌雄蚊转录组比较分析

【目的】对中华按蚊(Anopheles sinensis)雌、雄蚊的转录组测序数据进行差异表达分析,获得两者间差异表达基因,对它们进行功能富集分析,挖据这些基因的功能表现和参与的通路。【方法】基于已知中华按蚊雌、雄蚊转录组数据进行了RNA-Seq数据相关性检查,利用R语言DESeq包比较雌蚊和雄蚊中基因的差异表达情况,并用GOseq和KOBAS对筛选出来的差异表达基因进行GO和KEGG富集分析。【结果】Pearson相关系数的平方(R2)大于0.92,说明样本在3个生物学重复间具有高度相关性,可用于进一步分析;中华按蚊雌、雄蚊差异表达基因共3 298个,其中1 589个基因在雌蚊中表达上调,1 709个基因在雌蚊中表达下调;差异表达基因明显富集在酰胺生物合成、有机酸代谢、肽代谢过程等功能类别上,参与核糖体在真核生物中的生物发生、RNA转运等KEGG通路。【结论】上述结果对深入研究不同性别的中华按蚊基因表达及差异具有潜在价值。     

肾透明细胞癌关键枢纽基因的筛选及生物信息学分析

目的:旨在通过生物信息学方法筛选与肾透明细胞癌(ccRCC)发生、发展相关的关键枢纽基因.方法:从公共基因数据库下载ccRCC基因芯片数据集(GSE66270)并筛选ccRCC组织与正常癌旁组织样本间的差异表达基因.R软件的clusterProfiler程序包用于差异表达基因的基因本体(GO)功能注释、京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析.使用STRING数据库、Cytoscape软件构建蛋白互作网络(PPI)并筛选关键枢纽基因.通过GEPIA数据库对关键枢纽基因进行验证和预后分析.结果:共筛选出280个差异表达基因.GO分析结果显示差异表达基因在离子的稳态、跨膜转运和离子跨膜转运蛋白活性中显著富集.KEGG富集分析结果显示,差异表达基因主要参与PPAR信号通路、补体和凝血级联反应以及胆固醇代谢等相关肿瘤信号通路.从差异表达基因中筛选出7个关键枢纽基因,包括3个上调基因C3、CXCR4、CXCL9和4个下调基因EGF、ALB、KNG1、CASR.生存分析结果显示,关键枢纽基因C3和CASR与ccRCC患者的预后不良相关.结论:通过生物信息学方法筛选了与ccRCC发生、发展相关的差异表达基因,筛选出的关键枢纽基因可为后续找到用于ccRCC临床诊断与治疗的靶点提供了理论依据.     

冷驯化下的牛皮杜鹃转录组变化分析

冷胁迫是限制植物生长和分布,降低作物产量的重要环境因子.冷驯化是温带植物对抗冷胁迫的有效手段.本研究以具有耐寒能力的高山植物牛皮杜鹃(Rhododendron chrysanthum Pall.)作为研究对象,探究冷驯化前后牛皮杜鹃的基因表达和代谢通路的变化.基于转录组数据的测序结果:常温组和驯化组的总reads分别为103 951和113 093.将获得的unigene在KEGG、GO、KOG、Nr、Nt、Swissprot和Pfam数据库中进行比对注释,有78.67%的unigene在Nr数据库中获得了注释,比列最高.比较常温组和冷驯化组的差异表达基因为21 489,其中上调和下调的基因分别为11 213和10 276个.GO功能分类表明差异表达基因主要富集在"DNA为模板的转录调控""信号转导""细胞氧化还原稳态""蛋白质丝氨酸/苏氨酸激酶""RNA结合"和"细胞";KEGG路径分析显示:差异表达基因富集在132条通路上.显著性最高的生物学过程包括:光合作用、ABC载体运输、氨基酸代谢和次生代谢物质合成等.结合差异表达分析,特别地关注了脂肪酸代谢及其信号转导通路的磷脂酶基因,筛选到了10个和脂肪酸去饱和有关的基因以及12个和磷脂酶相关的基因.研究结果对揭示牛皮杜鹃的耐寒分子机制有一定的参考意义.     

基于5种拓扑分析方法鉴定与口腔鳞状细胞癌相关的生物标志物

口腔鳞状细胞癌分子机制复杂,早期检测困难,因此探索其潜在生物标志物及预后相关hub基因具有重要意义.本研究从美国国家信息中心(NCBI)下载了一组口腔鳞状细胞癌(n=3)和正常组织(n=3)的转录本测序(RNASeq)表达数据(GEO),通过edgeR方法鉴定出1 269个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),包括331个上调基因和938个下调基因.通过STRING V11数据库构建了差异表达基因的蛋白质相互作用(PPI)网络,并通过CytoHubba插件中常用的五种拓扑分析方法的交集获得了11个hub基因EGF、FGF2、IGF1、ACTN2、ACTA1、VWF、PTPRC、KDR、CXCL12、PTGS2和TLR4,CytoHubba提取了网络中与这11个hub基因相关的重要模块.GO功能分析和KEGG途径富集分析表明,这些模块中的基因均富集在各种功能和相关途径中.Kaplan-Meier分析表明,这11个基因都与总体生存率相关,表明这11个候选基因可能作为口腔鳞状细胞癌早期诊断和治疗的潜在生物标志物.     

基于生物信息学和机器学习筛选溃疡性结肠炎特征基因及其靶向中药预测

为确定溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)的潜在生物标志物，并预测其靶向中药，从GEO数据库下载包含人类UC和健康对照组织(GSE179285、GSE206285和GSE87466)的数据集，合并GSE179285和GSE206285数据集，通过limma R软件包筛选出UC与健康对照组织之间的差异表达基因(DEGs)。采用LASSO回归模型和支持向量机递归特征消除算法筛选出核心生物标志物。GSE87466数据集用作验证队列，受试者工作特征曲线用于评估诊断效能。利用CIBERSORT探讨UC中的免疫浸润特性，并进一步分析潜在生物标志物与不同免疫细胞之间的相关性。最后，在HERB数据库预测核心生物标志物靶向中药。共筛选出157个DEGs,其中102个基因上调，55个基因下调。功能富集分析显示，这些DEGs主要参与IL-17信号通路、TNF信号通路、类风湿关节炎、趋化因子信号通路、体液免疫反应、中性粒细胞趋化和迁移等。LOC389023、OLFM4、AQP8和CWH43被鉴定为UC的潜在生物标志物，且其诊断价值在GSE87466验证数据集中有显著意义。CIBERSO...     

柠檬醛诱导的拟南芥抗旱性及差异表达基因分析

本研究旨在探讨柠檬醛在植物抗旱方面的潜在应用价值.以不同浓度的柠檬醛处理拟南芥,我们发现200μmol/L柠檬醛处理的拟南芥在随后干旱胁迫下的存活率高达80%,而未经柠檬醛处理的对照组只有40%左右.转录组测序(RNA-seq)分析发现经200μmol/L柠檬醛处理后有230个差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),DEGs在GO功能注释和KEGG通路中分别显著富集为应激反应和内质网中的蛋白质加工,且上调表达的DEGs许多都与热激蛋白家族相关.从中挑选4个(AT1G07400,AT2G26150,AT4G25200,AT4G12400)进行RT-qPCR验证,发现其反映的表达水平和RNA-seq数据一致.本研究表明200μmol/L柠檬醛处理可以诱导拟南芥产生抗旱性,并可能通过热激蛋白使干旱胁迫后部分解折叠的功能蛋白恢复生理活性状态,从而使拟南芥显示出对干旱更强的耐受性和抵抗力.