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.     

microRNA对肿瘤细胞增殖与分化的调控

microRNA(miRNA)是一种长度约为22核苷酸(nt)的非编码RNA,其主要通过碱基互补与靶mRNA的3'端非翻译区(3'UTR)结合,导致靶mRNA降解或抑制蛋白质的合成,在转录后水平调节基因的表达.miRNA突变、缺失或表达水平的异常会导致生理的异常与疾病的发生,与人类肿瘤疾病密切相关,它具有类似于癌基因或抑癌基因的作用,可参与肿瘤细胞的增殖、分化和细胞凋亡等调控过程.miRNA在肿瘤诊断和治疗方面具有广阔的应用前景.     

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。     

水稻microRNA及其靶基因的系统鉴定

miRNA在植物生长发育和环境胁迫中发挥着重要的作用.本研究基于49个水稻小RNA 测序数据,系统分析了已知miRNA的表达,并鉴定到了新的水稻miRNA.我们发现,miRBase上注释的水稻miRNA中,只有39％具有可检测的表达. 此外,对水稻降解组数据的分析鉴定到一些新的miRNA靶基因,包括两个新的miR444靶基因,它们分别编码WD40蛋白和热休克因子型DNA结合蛋白.     

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.     

子痫前期患者胎盘组织中miR-411表达的研究

研究miR-411在子痫前期患者和正常产妇胎盘组织中的表达差异,探讨微小RNA(miRNA)对子痫发病所起到的作用,收集子痫前期患者胎盘组织和正常产妇胎盘组织,并从中提取RNA;采用miRNA特异RT引物进行反转录; 最后用荧光实时定量PCR(Real Time PCR)的方法检测基因的表达量.结果 miR-411在子痫前期患者胎盘组织中表达降低.表明此次实验阐明了子痫前期患者胎盘组织中存在特异miRNA的差异表达,子痫前期发病可能受到miRNA的调控.     

RNA对基因表达调控作用的研究进展

RNA可以单独或者通过与其它蛋白因子的相互作用参与基因表达的调控。在转录前水平,RNA分子可以通过介导DNA的甲基化或异染色质的形成来调控基因表达;在转录水平,RNA分子通过直接与转录因子或RNA聚合酶相互作用来调控基因表达;在转录后水平,RNA利用由siRNA和microRNA介导的RNA干扰机制,通过降解目标mRNA或阻碍目标基因的翻译来沉默基因的表达。此外,mRNA还可以通过感知环境中代谢物的浓度,通过形成核糖开关（riboswitch）来调控基因的表达;反义RNA可以从复制、转录和翻译3个水平上调控基因的表达。     

长非编码RNA LINC00941在结直肠癌中的表达及对细胞增殖的影响研究

为了研究与细胞分化相关的长非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA) LINC00941在肿瘤发生发展中的作用,通过实时荧光定量PCR技术检测LINC00941在6种不同类型的人类癌细胞和正常胚胎肾细胞HEK-293细胞中的表达水平,结果表明,LINC00941在结直肠癌细胞HCT116和HCT116 p53-/-、肺癌细胞A549和NCI-H1299、黑素瘤细胞Stilling中均有较高的表达水平,在结直肠癌细胞中表达水平最高. 以结直肠癌患者肿瘤组织和癌旁正常组织为材料,实时荧光定量PCR检测LINC00941的表达水平发现,肿瘤组织中LINC00941 RNA的表达水平显著高于癌旁组织. 通过shRNA(short hairpin RNA)干扰技术降低HCT116细胞中的LINC00941 RNA水平,导致细胞增殖速度下降,说明LINC00941与结直肠癌的发生发展相关.     

长链非编码RNA在正常皮肤、瘢痕、瘢痕癌组织中的表达差异

目的分析正常皮肤组织、瘢痕组织、瘢痕癌组织中lncRNAs的差异表达,为瘢痕癌相关LncRNAs功能研究、生物标志物筛选提供实验基础.方法通过基因芯片技术,高通量获得正常皮肤组织、瘢痕组织、瘢痕癌组织中LncRNAs和mRNAs表达情况.筛选差异表达的LncRNAs,并应用RT-PCR方法进一步验证芯片结果.通过基因本体论(Gene Ontology,GO)分析及信号通路(Pathway)分析,分析差异表达的lncRNAs和mRNAs的功能分布.结果瘢痕癌组织与邻近未癌变瘢痕组织比较,有477种LncRNA表达上升,1 576种LncRNA表达下降.瘢痕癌组织与邻近正常皮肤组织比较,有1 753种LncRNA表达上升,2 435种LncRNA表达下降(差异倍数fold≥2.0,P 0.05).其中,125种LncRNA在正常皮肤组织、瘢痕组织、瘢痕癌组织中表达呈递增式增长,324种呈递减式下降(差异倍数fold≥2.0,P0.05).GO分析发现:差异表达的mRNAs主要参与免疫反应、趋化功能、细胞周期、生长调节、蛋白结合、蛋白质代谢等生理活动.Pathway分析发现:差异表达的mRNAs主要参与肿瘤蛋白P53途径、趋化因子途径、内质网蛋白加工途径以及黑素合成途径等.结论瘢痕及瘢痕癌组织中差异表达的LncRNAs极可能与皮肤瘢痕增生及癌变密切相关.     

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.     

长非编码RNA LINC00941在结直肠癌中的表达及对细胞增殖的影响

为了研究与细胞分化相关的长非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)LINC00941在肿瘤发生发展中的作用,通过实时荧光定量PCR技术检测LINC00941在6种不同类型的人类癌细胞和正常胚胎肾细胞HEK-293细胞中的表达水平,结果表明,LINC00941在结直肠癌细胞HCT116和HCT116p53-/-、肺癌细胞A549和NCI-H1299、黑素瘤细胞Stilling中均有较高的表达水平,在结直肠癌细胞中表达水平最高.以结直肠癌患者肿瘤组织和癌旁正常组织为材料,实时荧光定量PCR检测LINC00941的表达水平发现,肿瘤组织中LINC00941RNA的表达水平显著高于癌旁组织.通过shRNA(short hairpin RNA)干扰技术降低HCT116细胞中的LINC00941 RNA水平,导致细胞增殖速度下降,说明LINC00941与结直肠癌的发生发展相关.     

重组慢病毒介导的NMD途径因子UPF1和SMG1可诱导干扰细胞株的构建

无义介导的mRNA降解途径是一个比较完善的异常mRNA的降解机制,结合在外显子拼接复合体上的多种蛋白决定NMD途径对异常转录物的识别和降解的启动,其中UPF1和SMG1发挥主要功能.UPF1是一个RNA解旋酶和RNA依赖的ATP酶;而SMG1具有磷脂酰肌醇激酶活性,负责UPF1的磷酸化.本研究构建了含有UPF1和SMG-1基因发夹结构的诱导开关基因表达干扰质粒.利用慢病毒介导转化哺乳动物细胞HEK293T细胞得到重组病毒,经鉴定后感染细胞AD_293,目的基因在细胞中得以高效表达.通过继代培养和单克隆化,得到强力霉素诱导干扰UPF1和SMG-1表达的稳定细胞株.     

小分子RNA家族中的新成员--microRNA

近来,人们在多种生物中发现了一类新的小分子RNA——microRNA(miRNA)．miRNA是20～24nt的单链RNA,在进化上具有高度的保守性,它通过与靶mRNA不完全互补配对,抑制蛋白翻译,调节内源基因表达,在基因调控中扮演了重要的角色．miRNA和siRNA(small interferenceRNA)在生成机制、作用途径等方面关系密切,它们既有区别又相互联系．小分子RNA的研究将是今后分子生物学的研究热点之一．     

阪崎肠杆菌在超高压条件下的转录组差异分析

文章以阪崎肠杆菌为研究对象,以50、100、200、300、400 MPa为杀菌条件对其进行超高压处理,阪崎肠杆菌每毫升活菌数由10^9.39 CFU分别减少至10^9.25、10^9.12、10^9.05、10^8.68、10^6.27 CFU。以50 MPa超高压条件对阪崎肠杆菌进行转录组分析,研究其在50 MPa超高压处理下基因的表达情况。结果表明：该条件处理引起635个基因差异表达,其中481个基因表达上调,154个基因表达下调。基因本体(gene ontology, GO)功能分析显示,高压处理引起分子功能组离子型谷氨酸受体、兴奋性胞外配体、谷氨酸受体活性和神经递质受体活性的显著富集;京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)通路分析发现,差异表达基因主要涉及腺苷三磷酸结合盒ABC转运蛋白(ATP-binding cassette transporter),双组分调控系统、硫代谢和氮...     

环状RNA在系统性红斑狼疮疾病中的筛选及表达

目的:探讨环状RNA(circRNA)在系统性红斑狼疮疾病(SLE)的表达及在SLE发病机制中的作用.方法:利用CIRCpedia数据库,筛选出候选的SLE相关环状RNA,应用荧光定量PCR(RT-qPCR)技术分析SLE患者和健康体检者血浆,筛选出目标环状RNA,再用RT-qPCR对目标环状RNA及其对应基因进行验证,最后对其进行生物信息学分析.结果:荧光定量PCR分析显示SLC15A4基因对应的环状RNA:HSA_CIRCpedia_7637在SLE患者组中明显降低,有统计学差异(P=0.048 1);并验证SLC15A4基因线性RNA(P=0.000 3)和环状RNA HSA_CIRCpedia_7637(P=0.006 9)在SLE患者中均比健康对照者明显降低,有统计学差异.生物信息学分析表明HSA_CIRCpedia_7637比较可能结合的miRNA有11种,包括hsa-miR-638等.结论:SLE患者的环状RNA HSA_CIRCpedia_7637表达下调;HSA_CIRCpedia_7637可能通过竞争性结合hsa-miR-638来参与SLE疾病发生.     

miR-503下调Bcl-2增强BEL-7402/5-FU细胞对5-氟尿嘧啶的敏感性

目的:探讨miR-503通过调控Bcl-2的表达介导肝癌耐药细胞株BEL-7402/5-FU对5-氟尿嘧啶敏感性的影响.方法:microRNA(miRNA)芯片筛选BEL-7402与BEL-7402/5-FU细胞中表达差异的miR-503为候选的miRNA;脂质体转染法将miR-503模拟物瞬时转染至BEL-7402/5-FU细胞;实时定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)检测BEL-7402/5-FU及其亲本细胞中miR-503、Bcl-2 mRNA的表达水平;Western Blot观察肝癌细胞中Bcl-2蛋白的表达水平;CCK-8法检测细胞药物敏感性的改变.结果:相比于BEL-7402细胞,miR-503在BEL-7402/5-FU细胞中表达水平下调,而Bcl-2蛋白的表达水平上调;miR-503过表达后BEL-7402/5-FU细胞中的Bcl-2在mRNA和蛋白水平上表达降低;miR-503转染组的BEL-7402/5-FU细胞活力较miRNA阴性对照组显著降低.结论:miR-503可能通过下调Bcl-2的表达,进而增强BEL-7402/5-FU细胞对5-氟尿嘧啶的药物敏感性,抑制细胞增殖.     

MicroRNA特征与功能

通过分析总结现代分子生物学国际前沿microRNA(miRNA)领域的研究文献，整理出miRNA研究的基本脉络和走向。miRNA是一类长度～22nt的非编码小分子RNA，在包括线虫、果绳、家鼠、人体以及拟南芥等生物中普遍存在；它在调节基因转录与表达，调控生物体正常发育等生理过程中扮演重要角色。从比较的角度出发，揭示了miRNA与小干扰RNA在其代谢与功能方面共用某些途径，相互交叉与替代，可能同属一个更广范围的小分子RNA介导的生理调控机制。miRNA的研究可能对新一代基因药物的开发具有深远意义。     

LncRNA WDR86-AS1调节FOXO3a对滋养细胞增殖和侵袭能力的影响

目的:探究LncRNA WDR86-AS1对叉头框转录因子3a(FOXO3a)与胎盘组织和人早孕绒毛外滋养细胞HTR8/SVneo细胞增殖和侵袭能力的影响及其可能参与子痫前期(PE)发生发展的分子机制.方法:选择子痫前期(PE)孕妇的胎盘组织25例为PE组,同期健康孕妇的胎盘组织25例为对照组,采用免疫组化法、蛋白印迹法及实时荧光定量PCR技术检测两组孕妇胎盘组织中LncRNA WDR86-AS1和FOXO3a的表达水平,并分析二者表达的相关性;沉默HTR8/SVneo细胞中LncRNA WDR86-AS1或FOXO3a的表达,检测FOXO3a的表达,并采用CCK-8和Transwell检测对滋养细胞增殖和侵袭能力的影响.结果:PE组中LncRNA WDR86-AS1 mRNA、FOXO3a mRNA和蛋白表达均高于对照组(P0.05);FOXO3a在胎盘组织滋养细胞的胞质和胞核均有表达且PE组的表达高于对照组(P0.05);PE组中LncRNA WDR86-AS1和FOXO3a表达呈正相关(r=0.54,P0.05);在HTR8/SVneo细胞中沉默LncRNA WDR86-AS1,FOXO3a mRNA和蛋白表达水平下降(P0.05),细胞的增殖和侵袭能力增加(P0.05);在HTR8/SVneo细胞中沉默FOXO3a,FOXO3a mRNA和蛋白表达水平下降(P0.05),细胞的增殖和侵袭能力增加(P0.05).结论:LncRNA WDR86-AS1可能通过调节FOXO3a的表达影响滋养细胞增殖和侵袭能力,参与PE的发生发展.     

RNA干扰技术及其在医学研究中的应用

RNA干扰(RNAi)是指生物体内利用双链RNA(dsRNA)诱导同源靶基因的mRNA特异性降解,从而导致转录后基因沉默的现象.RNAi主要通过核酸酶Dicer切割dsRNA生成21-23 nt的小干扰RNA(siRNA),继而由siRNA识别并靶向降解同源靶基因mRNA,从而抑制靶基因的蛋白表达.近年来,RNAi技术在医学研究中的广泛应用均取得了显著的基因沉默效果,RNAi以其高特异性、高效性等显著优势将成为研究基因功能的全新手段.文中综述了该技术在医学研究中的应用.     

慢病毒介导的RNA干扰抑制白血病细胞增殖的应用

通过慢病毒载体介导的RNA干扰(RNAi)技术,沉默成人T细胞白血病(ATL)中关键的病毒基因HBZ,并研究RNA干扰后对白血病细胞增殖的影响.首先根据HBZ基因序列设计RNA干扰片段,构建其慢病毒载体,并将其包装成病毒.然后用HBZ siRNA慢病毒感染白血病细胞株TL-Om1,通过RT-PCR和Western blot检测HBZ基因和蛋白表达情况,MTT技术检测沉默HBZ后TL-Om1细胞的增殖情况,利用RT-PCR检测病毒感染后下游生长相关基因的表达.实验结果表明:利用慢病毒介导的RNA干扰技术能有效降低HBZ的表达,进而抑制了白血病细胞的增殖;沉默HBZ后,细胞内E2F1,PCNA和Myc等下游生长相关基因的表达受到了明显抑制.这将为慢病毒介导的RNA干扰技术应用于临床治疗成人T细胞白血病提供重要的实验依据.