alg3、vps1301、rad51基因缺失对粟酒裂殖酵母接合生殖的影响

为探寻alg3、vps1301、rad51基因缺失对粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)生长及接合生殖的影响,在25 ℃条件下,培养野生型和3种基因缺失的粟酒裂殖酵母,统计并分析其生长情况;将野生型和3种基因缺失菌株分别各自交配产孢,分析对比野生型和基因缺失菌株的接合生殖情况. 结果显示,生长实验中,25 ℃条件下,12 h内,野生型菌株、alg3Δ菌株、vps1301Δ菌株和rad51Δ菌株的平均生长速度分别为0.042 5 、0.009 8 、0.019 3 、0.036 9 OD₅₉₅/h. 结果提示,粟酒裂殖酵母缺失alg3基因后,其生长速度受影响最大.在细胞接合生殖实验中,3种基因缺失菌株产孢数目都出现异常,其中alg3Δ菌株产孢数与野生型表现出显著差异.同时,alg3基因和vps1301基因缺失后孢子长度与野生型存在极显著差异.结果表明,alg3基因缺失对粟酒裂殖酵母的接合生殖影响最大.综上所述,缺失上述3种基因都对粟酒裂殖酵母的生长和接合生殖有不同程度的影响,其中alg3基因缺失对其影响最严重,其次是vps1301基因,rad51基因对其影响最小.     

转录组分析sgf73基因缺失对粟酒裂殖酵母生长代谢影响的分子机制

为研究粟酒裂殖酵母sgf73基因缺失后的关键基因和关键代谢通路,采用RNA-Seq测序技术对野生型酵母菌株及sgf73基因缺陷型菌株进行测序及生物信息学分析,并进行GO和KEGG功能富集分析.结果表明：sgf73基因缺陷型菌株中高表达基因有1 834个,极高表达基因有6个,且有1 714个差异表达基因,包括934个上调基因,780个下调基因;sgf73基因敲除导致细胞代谢和跨膜转运过程异常变化;MAPK信号通路中参与周期调控cki1,cki2和cdc25基因的下调导致sgf73Δ菌株有丝分裂时间延长;调控细胞骨架rgf2,rho1和stt4基因的下调导致sgf73Δ菌株肌动蛋白环收缩异常.     

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.     

小檗碱、隐丹参酮对胰岛素抵抗卵巢颗粒细胞凋亡相关基因的影响

通过基因芯片技术研究小檗碱、隐丹参酮对胰岛素抵抗卵巢颗粒细胞基因表达的影响。选择猪卵巢颗粒细胞为体外研究对象,利用磷酯酰肌醇-3激酶(PI-3K)特异性抑制剂——沃曼青霉素人工诱导胰岛素抵抗的细胞模型,以0.02g/L小檗碱、隐丹参酮进行干预,继续培养48h,以Trizol法提取总RNA,采用猪全基因表达谱芯片技术筛选出差异表达基因。将筛选得到差异基因输入MAS(Molecule Annotation System)中进行显著性统计分析。结果显示:小檗碱组与沃曼组比较,与细胞凋亡有关的18个基因表达发生显著变化;而隐丹参酮组有12个。这些差异表达的基因涉及TNF家族、bcl-2基因家族、Caspases家族、MAPK信号通路及凋亡传导通路、细胞循环传导通路和tgfb-smad3传导通路。通过对基因芯片上表达水平发生改变基因的分析推测,小檗碱、隐丹参酮诱导卵巢颗粒细胞凋亡是多种途径共同作用的结果,其中Fas和Caspase途径通路上的基因以及细胞周期调控相关的基因可能发挥了主要作用。     

microRNA-260在秀丽隐杆线虫衰老进程中的作用研究

本文以秀丽隐杆线虫(C. elegans)为模式生物,通过测定microRNA-260(miR-260)编码基因敲除后(Deletion)突变株与野生株(N2)线虫寿命、生殖能力、进食能力和热刺激条件下的生存能力,研究miR-260在衰老进程中发挥的作用.利用线虫体内衰老相关关键基因表达量的分析,探讨miR-260干预衰老的可能分子机制.实验结果显示：miR-260突变株系相对于野生型线虫寿命缩短,子代数目减少,进食能力的衰弱速度减慢,热刺激条件下的生存条件能力降低.结论：miR-260敲除后总体上加快秀丽隐杆线虫突变体衰老的进程.其可能的分子机理为,miR-260主要通过影响饮食限制通路和TOR信号通路中共同关键基因eat-2以及JNK信号通路中的jnk-1基因等的表达来调控线虫的衰老进程.     

ATR-Chkl-Cdc25信号通路参与盘基网柄菌G2/M转变期的调控简

显微镜观察盘基网柄菌野生型KAx-3细胞和突变型RNAi-allC细胞,计数结果表明后者的单细胞繁殖速度约为前者的8倍. 为探究该突变型盘基网柄菌细胞周期缩短的原因,用荧光定量PCR和western blot研究了ATR-Chk1-Cdc25信号通路在其中的可能作用. 实验结果表明：RNAi-allC细胞中cdc25基因相对表达量约为KAx-3细胞的8倍,而其Chk1与ATR基因的相对表达量却明显低于KAx-3细胞. 突变细胞中Cdc25蛋白含量高于KAx-3细胞,但其Chk1蛋白含量却显著低于KAx-3细胞. 这些数据表明,两种类型细胞之间的ATR、Chk1、Cdc25在mRNA水平和蛋白表达上均存在差异,特别是ATR基因表达量的不同明显影响ChK1和Cdc25的表达量,提示ATR-Chk1-Cdc25信号通路应该在一定程度上参与了盘基网柄菌细胞周期G2/M期的调控.     

ATR-Chk1-Cdc25信号通路参与盘基网柄菌G2/M转变期的调控

显微镜观察盘基网柄菌野生型KAx--3细胞和突变型RNAi-allC细胞,计数结果表明后者的单细胞繁殖速度约为前者的8倍.为探究该突变型盘基网柄菌细胞周期缩短的原因,用荧光定量PCR和western blot研究了ATR-Chk1Cdc25信号通路在其中的可能作用.实验结果表明:RNAi-allC细胞中cdc25基因相对表达量约为KAx-3细胞的8倍,而其Chk1与ATR基因的相对表达量却明显低于KAx-3细胞.突变细胞中Cdc25蛋白含量高于KAx-3细胞,但其Chk1蛋白含量却显著低于KAx-3细胞.这些数据表明,两种类型细胞之间的ATR、Chk1、Cdc25在mRNA水平和蛋白表达上均存在差异,特别是ATR基因表达量的不同明显影响ChK1和Cdc25的表达量,提示ATR-Chk1-Cdc25信号通路应该在一定程度上参与了盘基网柄菌细胞周期G2/M期的调控.     

非创伤性股骨头坏死与潜在关键基因表达谱的相关研究

目的:用生物信息学方法探讨与非创伤性股骨头坏死相关的潜在关键基因和信号通路.方法:GEO数据库中下载得到8例人股骨头样本产生的GSE74089表达谱数据进行生物信息学分析,Limma包筛选差异表达基因.用DAVID数据库、R包、STRING数据库及Cytoscape软件对差异表达基因进行基因功能、信号通路及蛋白-蛋白相互作用网络分析.结果:共筛选出1 315个差异表达基因,上调基因809个,下调基因506个.差异表达基因主要涉及细胞外基质、胞外空间、胶原蛋白三聚体、胶原纤维组织、松弛素信号通路及转化生长因子β信号通路等.PPI网络由391个节点和1 213个交互组成,网络分析列出蛋白互作网络的前20个中心节点蛋白,挖掘出4个潜在关键基因.结论:HACE1、FBXW7、GNG8和SAA1等差异基因可能与非创伤性股骨头坏死的发病机制密切相关.     

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.     

p38信号通路参与P19CL6细胞早期心肌分化

以P19CL6小鼠畸胎瘤细胞心肌分化为模型,研究了p38信号通路在干细胞心肌分化早期阶段的作用.在诱导剂二甲基亚砜作用下,P19CL6细胞分化为自发跳动的心肌细胞,表达心肌标志性基因.在诱导分化过程中,p38信号通路活化.采用特异性抑制剂SB203580在早期分化阶段封闭p38信号通路,结果发现:高剂量SB203580诱导细胞凋亡;低剂量SB203580抑制心肌祖细胞标志基因GATA4和Nkx2.5的表达,并显著下调生心性信号分子BMP2和BMP4的表达.而过表达p38α质粒则能促进P19CL6细胞表达GATA4和Nkx2.5.表明p38信号通路正性调控P19CL6细胞的早期心肌分化,并维持细胞的增殖和存活能力.     

基于miRNA调控网络研究其在乳腺癌病理学分型中的作用

目前microRNA(miRNA)转录后的调控作用在乳腺癌(breast cancer,BC)致病机理探寻中受到广泛关注.但在病理分型中,人们对于miRNA如何与其靶标基因相互作用来调控乳腺癌的分型还知之甚少.本文通过结合基因表达数据和序列信息预测miRNA在乳腺癌分型中的作用.首先,使用T统计针对健康、非浸润及浸润性乳腺癌样本提取差异表达的miRNA和mRNA;然后,利用HCtarget算法预测表达显著miRNA的靶基因;最后,构建miRNA和mRNA调控网络并进行富集性分析.分子生物学分析显示,10个显著表达的miRNA的靶基因广泛参与MAPK信号通路、Wnt信号通路、雌激素信号通路等与乳腺癌密切相关的通路.而hsa-miR-200c,hsa-miR-205和hsa-miR-145调控强度变化贯穿乳腺细胞由正常到非浸润再到浸润的整个过程,可以作为识别乳腺癌潜在的分子标志物,为乳腺癌发病机理研究提供了方法和依据.     

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...     

HAC1基因过表达对重组人CTLA-4蛋白在毕赤酵母中分泌表达的影响

重组人细胞毒性T细胞相关抗原(Cytotoxic T Lymphocyte Associated Antigen 4,CTLA-4)是一类重要的基因工程药物,其在毕赤酵母中表达水平偏低使其一直无法广泛应用于临床治疗.而影响毕赤酵母中的外源蛋白分泌表达的因素,主要为内质网中的折叠速率以及不可折叠蛋白积累造成的胞内胁迫压力.本文通过在毕赤酵母细胞中过表达HAC1基因对毕赤酵母细胞中未折叠蛋白反应(Unfolded Protein Response,UPR)的信号通路进行调控,从而改善了CTLA-4蛋白的表达水平.摇瓶中改造菌株M-HAC1发酵上清液中该蛋白的分泌表达量是原始菌株表达量的2.55倍.     

ARID1A对结肠癌细胞迁移的调控作用

为研究ARID1A对结肠癌细胞迁移的影响,并进一步分析ARID1A调控细胞迁移的机制,本文通过在结肠癌细胞系HCT116中过表达和干扰ARID1A基因,观察细胞迁移率的变化,通过比较HCT116与正常组织中的基因表达数据,筛选出ARID1A共表达基因,进行GO和KEGG分析.结果显示,过表达ARID1A后,细胞迁移率降低,而干扰ARID1A则与之相反.在1212个相关系数大于0.9的ARID1A共表达基因中,仅有4个基因参与细胞增殖,29个基因参与细胞迁移,涉及趋化因子信号通路、细胞因子受体相互作用等多个信号通路.以上结果说明ARID1A抑制细胞迁移,并可能通过多个信号通路调控细胞迁移.     

大鼠再生肝8种细胞的PPARγ信号通路相关基因转录谱预示脂类代谢活动

为了解大鼠肝再生中肝细胞、胆管上皮细胞、卵圆细胞、星形细胞、窦内皮细胞、库普弗细胞、陷窝细胞、树突状细胞等8种肝脏细胞的PPARγ信号通路相关基因转录谱及其预示的脂类代谢活动,按本卷2期张丽君[1]等方法分离大鼠再生肝8种细胞,检测它们的PPARγ信号通路基因表达谱,分析其预示的生理活动.结果表明,41个PPARγ信号通路相关基因在大鼠肝再生中发生了有意义的表达变化,其中上调、下调和上/下调的基因为9、9、23个,呈现15种表达相关性.相应细胞的基因数为10、6和1,10、12和2,7、7和0,16、8和3,18、7和1,10、6和1,11、20和0,13、9和4.它们的转录谱预示,胆管上皮细胞和星形细胞的脂肪合成、星形细胞和树突状细胞的胆固醇代谢、8种肝脏细胞的脂肪酸运输和脂肪细胞分化、星形细胞、窦内皮细胞和树突状细胞的脂肪酸氧化和糖异生、胆管上皮细胞和树突状细胞的能量代谢增强.上述结果表明,PPARγ信号通路与大鼠肝再生密切相关.     

生长异质大西洋鲑转录组学分析

为探明大西洋鲑在养殖群体中存在生长异质的原因,本研究对大西洋鲑进行转录组学分析,包括生长慢速组(平均体重0.51 kg)和生长快速组(平均体重4.20 kg)各3尾鱼。结果显示,共有332 003个基因得到了注释,并筛选出948个差异表达基因,包括363个上调基因和585个下调基因。随后对差异表达基因进行GO功能富集和KEGG通路富集分析,结果表明,有543个差异表达基因被富集到61个GO条目,其中与单生物过程、细胞、结合分子功能等相关的基因较多。KEGG富集显示,共有229个差异表达基因被富集到114个代谢通路中,其中富集在钙信号通路、神经活性受体-配体交互作用信号通路、紧密连接信号通路的基因较多。通过转录组测序及功能富集分析发现,肌球蛋白、过氧化物酶体增殖物激活受体以及苏氨酸的高表达,钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶II、谷氨酸受体基因的低表达引起相关代谢通路调控水平的改变可能是导致大西洋鲑生长异质性的重要因素。本研究为进一步了解生长异质大西洋鲑的生物学特性、基因分子机制、代谢途径和遗传繁育提供参考依据。     

树突细胞免疫应答结核分枝杆菌基因调控网络的构建与分析

目的 探讨结核分枝杆菌感染树突细胞(dendritic cells,DCs)后宿主DCs基因表达谱的变化,并构建免疫应答基因调控网络,筛选出特征基因模块.方法 通过NCBI GEO datasets数据库,收集结核分枝杆菌感染DCs的芯片表达谱数据,运用R语言分析筛选出差异表达的基因,并对差异表达特征进行统计学分析;基于筛选出的差异基因,整合转录调控元件(TRED)数据库,构建结核分枝杆菌感染DCs中的免疫应答基因调控网络,并筛选出显著功能模块,通过注释及可视化整合分析工具(DAVID)整合KEGG数据库对网络基因进行功能分析(GO analysis)、信号通路分析(Pathway analysis)及疾病相关性分析;对网络基因进一步行蛋白相互作用(PPI)网络分析,并挖掘出关键子网络,筛选高节点度基因;结合基因调控网络中显著功能模块与PPI关键子网络,筛选出结核分枝杆菌感染DCs中的特征基因,并进行ROC曲线分析.结果 构建了DCs免疫应答结核分枝杆菌过程中异常表达的基因调控网络,并提取了包括CREB1、IL6、CEBPA和CCND14个差异表达基因在内的显著功能模块,网络中差异基因与保护性免疫过程或信号通路相关性较大,且在结核通路中有显著功能模块基因CREB1与IL6的分布.PPI网络分析基因调控其节点度Degree最显著的基因为IL6,且在显著功能与通路(inflammatory response与TNF signaling pathway)上均有IL6的分布信息.通过ROC曲线分析CREB1和IL6与DCs免疫应答结核分枝杆菌临床病理特征相关性,其ROC曲线下面积(AUC)分别为0.9114和0.9636.结论 筛选出CREB1与IL6不仅有预测调控关系,且DCs免疫应答结核分枝杆菌的特征基因集特异性强、灵敏度高,可作为表征DCs免疫应答结核分枝杆菌过程的候选标志物,可能成为先天免疫应答向适应性免疫应答的过渡信号.     

非繁殖季节发情与乏情哈萨克羊下丘脑差异表达基因分析

通过构建数字基因表达谱(Digital Gene Expression,DGE)文库,筛选出非繁殖季节乏情与营养诱导的发情哈萨克羊下丘脑差异表达基因,为丰富绵羊发情机制奠定基础。本研究选取36只哈萨克羊随机分为补饲组和对照组各18只。非繁殖季节采集3只乏情和3只补饲后发情的哈萨克羊下丘脑,构建DGE文库并进行差异基因数字表达谱分析。结果表明:通过补饲能够使处于非繁殖季节的哈萨克羊发情,其发情率为44%,而对照组没有发情现象。经差异基因数字表达谱分析,补饲组发情与对照组乏情下丘脑共筛选出828个差异表达基因,其中728个上调,100个下调。GO功能富集分析表明,差异表达基因主要在神经元胞体、轴突、细胞膜上表达,具有调节GTP酶的活性等功能,这些基因还参与细胞通讯、信号调控、神经冲动传导、细胞定位等生物过程。通过Pathway分析发现,差异表达基因显著富集在Gn RH信号通路、神经营养因子的信号转导通路、胰岛素信号通路等31条信号通路。结合DGE文库及已有文献筛选出GNAQ、ERα、PI3K、POMC可能是参与营养诱导的调控哈萨克羊非繁殖季节发情相关通路的关键基因。     

酵母细胞表达金属硫蛋白对铅离子的吸附研究

根据人肝金属硫蛋白的基因序列,结合酿酒酵母菌密码子使用规律,改造并合成了可在酵母细胞内高效表达的金属硫蛋白基因,并将该基因转入酵母细胞内进行了表达.以野生型菌株为对照,初步测定了酿酒酵母INVSC1-mt菌株对pb2+的吸附作用.研究结果表明,金属硫蛋白基因的表达有助于提高酿酒酵母细胞对pb2的吸附作用,其最大吸附量比野生型菌株提高了11％.同时,酿酒酵母INVSC1-mt菌株吸附pb2+的速度较快,在30 min时,其吸附率就达到了96.03％,吸附量为5.76 mg/g湿重细胞.而野生型菌株至120 min时,其吸附率才达到90.44％.