应用基因表达谱芯片研究人肺鳞癌相关基因

应用基因表达谱芯片检测人肺鳞癌与正常肺组织间差异表达基因,并对其进行初步分析。提取5例人肺鳞组织及其癌旁正常肺组织的RNA,混合后分别逆转录合成标记有荧光分子的cDNA探针,与联合基因BiostarH-1×1型基因芯片杂交。计算机分析扫描芯片荧光信号图像,比较两种组织中差异表达基因,对筛选的肿瘤相关基因进行初步分析。结果:两种组织间存在大量差异表达基因,其中113条基因在肺癌组织中较正常肺组织表达上调,112条基因在肺癌组织中较正常肺组织表达下调。分析这些差异表达基因发现,肺鳞组织及其癌旁正常肺组织的基因表达谱差异主要集中在原癌基因和抑癌基因、免疫相关基因、代谢相关基因、蛋白翻译合成相关基因、细胞信号和传递蛋白、细胞凋亡相关基因等方面;而在细胞周期蛋白、细胞骨架和运动、细胞受体、DNA合成和修复及结合和转录等方面则关联甚少。说明基因芯片在筛选疾病相关基因的改变时,具有快速、高效、高灵敏度等特点,人肺鳞癌基因差异表达谱的分析为阐明肺癌的发病分子机制提供了新线索。     

基因表达模式分析及软件系统

研究和实现了4种基因表达模式的聚类方法，开发了基因表达模式分析软件系统．该软件包含了两两平均连锁聚类法、系统聚类法、自组织特征映射法和模糊聚类等聚类算法，其中模糊聚类算法是首次用于基因表达模式分析．该软件同时具有数据过滤、多种相似性度量选择、聚类方法选择和结果可视化等功能．对于同一组基因表达数据，可通过不同的聚类算法的组合，提供更多的基因分类信息，为生物体复杂的基因表达模式研究提供了一个重要的综合分析平台．     

肝癌差异表达基因HCUTAL2在酵母Pichia pastoris中的表达

利用正常肝组织和肝癌组织的mRNA,通过逆转录方法,将Cy3和Cy5二种荧光分别标记到2种组织的cDNA上,制备成cDNA探针,并与包含4096条各种人类基因的DNA表达谱芯片进行杂交及扫描,重复11次实验,通过计算机数据处理判定基因是否在上述2种组织中存在表达差异,从而鉴定参与肿瘤发生的基因,其中1类差异表达基因为CUTA的高度同源基因,该基因可能参与重金属离子在体的代谢,对该基因拟编码的蛋白质进行酵母表达。     

低功率毫米波辐射对HL60细胞基因表达谱的影响

摘要：研究低功率毫米波辐射对HL60白血病细胞基因表达谱的影响。应用基因芯片检测频率41.32GHz的毫米波辐射HL60白血病细胞和未辐射毫米波HL60白血病细胞组基因表达差异,并进行RT-PCR方法验证IL-7、EGF和LGALS3基因变化。 结果与对照组比较,毫米波辐射60min后,HL60细胞增殖,基因芯片检出基因表达上调18个和下调306个,在下调的基因中,RT-PCR 检出IL-7、EGF和LGALS3基因下调与基因芯片结果一致。表明低功率毫米波可导致HL60细胞基因表达谱发生变化,这些变化的基因与HL60细胞增殖功能相关。提示基因表达变化是低功率毫米波辐射HL60细胞所致生物学反应的重要因素。     

基于功能模块的基因表达谱聚类分析

按Gone Ontology基因功能分类体系，将基因模块化地组织成具有显著生物意义的低维功能模块单元，并将其作为新的分析指标用于分类微阵列疾病样本，从而提出了基于功能表达谱的聚类分析新途径、采用NCI60数据集，通过功能表达谱对组织样本进行聚类分析．结果显示，新算法不但得到高准确度的样本分型结果，而且能够直接从功能水平上给出相应的生物学解释．同时，用基于功能表达谱对组织样本进行聚类分析可以显著降低特征维数，有效地处理高检测误差与基因表达变异问题．     

一个新的PMA诱导相关基因在Pichia pastoris酵母系统中的表达

利用包含 40 96条各种人类基因的DNA芯片研究了代谢增强剂PMA(phorbolmyristateacetate)激活的人单核巨噬细胞HTP 1的早期应答基因 ,根据已有的旧基因信息 ,实验结果基本反映了人单核巨噬细胞早期应答基因的表达谱 .选取其中一条候选早期应答基因为后续研究对象 ,并进行蛋白质的酵母表达 ,为下游的基因功能研究奠定一定的基础 .     

基因表达系列分析在肿瘤研究中的应用

基因表达系列分析(serial analysis of gene expression, SAGE)是一种快速分析基因表达信息的技术.它不但能快速、详细地分析成千上万个基因,还能发现新基因,因此是基因表达定性和定量研究的一种新的有效手段.近年来此技术广泛应用于肿瘤的研究,了解肿瘤发病机制,识别诊断和治疗肿瘤的新基因.可以预测SAGE在肿瘤研究和诊断过程中的应用将会对肿瘤的认识和治疗产生深远的影响.     

水稻基因表达谱分析寡核苷酸芯片制备的研究

 首先有目的地搜集了50个水稻花序相关基因,进行了探针的设计、筛选及合成纯化,用点样仪以微阵列的形式将其点于醛基化的玻璃片上;将3个不同生长阶段的水稻花序材料的总RNA经荧光标记反转录后与寡核苷酸芯片进行杂交.用ScanArray3000对获得的表达谱进行扫描分析显示,芯片图像背景均匀,信号清晰.用ImaGene4.0软件对表达谱分析表明,候选基因在水稻花序3个不同发育阶段的材料中,表达水平有显著差异.为进一步进行水稻寡核苷酸芯片的制备及应用奠定了基础.     

DNA芯片技术及其应用

DNA芯片是20世纪90年代发展起来的一种高通量的生物信息分析技术,本介绍了DNA芯片技术及其应用,并对其发展前景做了展望。     

Investigation of gene expression profiles in coronary heart disease and functional analysis of target gene

The research outlined here includes constitution of the differential gene expression profile by means of oligonucleotide gene microarray and functional analysis of the target gene for coronary heart disease (CHD). In a microarray screening experiment, the predominance of inflammation- and immune-related genes is presented in the expression profile of 107 differential genes based on the analysis of gene ontology and gene pathway. IL-8, an inflammatory factor, is identified as one of the genes that were markedly up-regulated in CHD. The plasma level of IL-8 is significantly raised in patients with CHD (n = 30) compared with healthy controls (n = 40), which underscores the clinical relevance of the in vitro finding. The further functional analysis shows that IL-8 affects platelet aggregation percentage, expression of CD62p and platelet aggregation morphology in 12 healthy volunteers to some extent. These findings suggest the relevance of inflammation and immune responses to CHD at the DNA level. Moreover, IL-8 may be involved in the pathogenesis of CHD through the pathway of platelet activation. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 90409021)     

基于教与学优化算法的基因表达谱选择性集成分类

针对基因表达谱的高维、小样本及高噪声等特点,提出一种选择性集成分类方法。首先,采样改进的分类信息指数法进行属性约简,剔除大量无效基因实现降维;然后,基于bootstrap技术的样本扰动和核模糊粗糙集的特征扰动构建多个样本子集,训练多个基分类器;最后,采用教与学优化算法构建选择性集成分类器。仿真实验结果表明,算法在分类精度、集成规模及稳定性等方面具有较强优势。     

哺乳动物精子发生过程的基因表达

雄性生殖细胞的发育要相继发生有丝分裂、减数分裂和后减数分裂，许多生殖细胞特异的转录本在此过程产生。它们的表达是受发育调节的和有阶段特异的，雄性生殖细胞基因表达的调节是以内、外部相互作用进行的，一个对于生殖细胞高度保守的“内部的”遗传程序决定了构成生殖细胞发育基础的事件的发生顺序，在减数分裂和其它的生殖细胞特有的过程中，内部程序决定了哪一个基因被利用以及何时使它们被表达，内部水平的调节又依赖于“外部的”影响。     

太空诱变宫颈癌细胞的差异表达基因初探

将搭载于“神舟四号”飞船飞行返地后的宫颈癌Caski细胞进行单克隆化,筛选出生长速度快于对照组、编号为44F10的细胞克隆,G1期细胞减少,S期细胞增多,成瘤能力增强;编号为48A9的细胞克隆细胞学行为与之相反,与对照组差异均有显著性(P<0.05)。为了解太空诱变肿瘤细胞生物学行为改变的机制,从分子水平入手研究经太空诱变的宫颈癌细胞和地面对照细胞的差异表达基因。应用含2747个人类肿瘤相关基因的Oligo双通道芯片研究差异表达基因。分别抽提44F10、48A9组和地面对照细胞的总RNA,逆转录cDNA并标记探针。将实验组和对照组cDNA探针混合,分别与同一张芯片杂交后,用不同的波长扫描荧光强度,从而筛选出差异基因。44F10组有16个基因呈现差异表达,48A9组有36个基因呈现差异表达。差异性表达主要涉及细胞凋亡、细胞增殖、细胞周期调控和信号转导的基因。促进细胞增殖的基因在44F10组中表达上调,而在48A9组中限制细胞增殖的基因表达上调。研究表明,太空诱变宫颈癌细胞的差异表达基因导致了细胞生物学行为的改变。     

人血管生成素基因的克隆及表达

利用RI-PCR方法从培养的人黑色素瘤细胞系A375中扩增得到了人血管生成素cDNA片段,测序正确后克隆入表达载体pET-28a( )中并转化于E.coli BL21宿主菌中.经IPTG诱导,表达了N端融合6个组氨酸标签(6His-tag)的血管生成素融合蛋白.利用6His-tag与过渡态金属离子Ni2 高亲和力结合的性质,经镍柱纯化,获得了高纯度的血管生成素融合蛋白,为进一步研究其生物活性及应用奠定了基础.     

多阶段的微阵列数据特征基因集选取

为解决微阵列数据中因样本量少且每个样本的维度高而带有大量干扰信息和冗余信息的问题, 通过分阶段的步骤对特征基因集进行全方位的选取和优化。考虑到单个基因在不同环境中的差异性, 从中选择出只在特定条件下差异较大的基因构成候选特征集; 剔除候选特征集中相关性较小的基因; 采用遗传算法对所得特征集的任意子集的整体分类性能进行考查, 选出较优的子集。实验结果表明, 该算法对逐步选取特征基因具有可行性和有效性, 而特征基因集在分类适应度（分类能力度量）和分类准确率均比原始数据更好。     

一种改进的多元回归估计基因调控网络的方法

针对用多元回归分析估计基因调控网络时遇到的计算量过大的问题,提出了先用线性模型构建基因类间的调控网络,再用多元回归模型构建基因间调控网络的改进方案,利用类间网络提供的参考信息可以大大减少多元回归分析的计算量.将该方案应用到人类基因调控网络的估计中,并通过现有文献验证了部分调控关系,从而初步证明了该方法的有效性.     

人表皮生长因子（hEGF）基因合成及在枯草杆菌BS9920中分泌表达

采用PCR技术人工合成了一段长约175bp的人表生长因子（hEGF)的基因片段，为了便于克隆，在该片段的5′端设计了Pst I的酶切位点及与pUS186载体signal sequence相连接的碱基部分，在3′端设计了HindⅢ的酶切位点及终止密码子，经DNA分析，合成的片段与已发表的hEGF在序列上完全一致，之后将其克隆至枯草杆菌分泌型质粒载体pUS186上，构建重组载体pUSE并转化一株枯草杆菌突变菌株BS9920感受态细胞，以PCR法快速筛选重组菌落，RIA检测结果表明BS9920阳性转化子能够表达和分泌hEGF。