基于TCGA数据库构建肺腺癌相关免疫基因预后模型

从TCGA公共数据库中下载535个肺腺癌(lung adenocarcinoma, LUAD)肿瘤组织样品及59个正常组织样品及其相配的临床病例资料,提取样本全转录组测序结果.利用wilcox检验对两组样品进行差异表达分析,利用网址https://www.immport.org/下载免疫基因与肺腺癌转录组差异表达基因取交集,提取与肺腺癌相关的差异表达免疫基因.基于差异表达免疫基因,采用单因素和多因素Cox回归分析构建模型,并根据风险评分,将患者分为高风险组和低风险组;采用生存分析(K-M)和受试者工作特征(ROC)曲线分析检验模型预测效能.结果显示,共提取490个与肺腺癌相关的差异表达免疫基因,其中表达上调基因328个,表达下调基因162个,采用Cox单因素回归分析获得53个与生存时间相关的预后免疫基因,多因素Cox回归分析最终得到一个由15个预后免疫基因构建的风险评估模型.ROC曲线结果证实该模型对LUAD患者5 a内生存率的分析准确性较高(AUC=0.721),单因素和多因素Cox独立分析提示risk score(RS)能作为一个独立的预后指标(P<0.001).临床变量相关...     

基于GEO数据库对IgA肾病关键基因的筛选及生物信息学分析

目的:IgA肾病(IgAN)是引起终末期肾病(ESRD)最常见的原发性肾小球肾炎,其潜在发病机制和关键基因有待深入地探索,本研究旨在确定IgAN发病的关键基因.方法:从高通量功能基因组(GEO)数据库中获取IgAN相关表达谱芯片GSE93798和GSE37460,筛选出两个数据集中共同的差异基因.通过基因本体论(GO)...     

乳腺癌自身抗体标志物的筛选和鉴定

目的:应用自身抗体技术从乳腺癌cDNA T7噬菌体展示文库筛选乳腺肿瘤相关抗原。方法:运用生物淘洗富集技术、噬菌斑转印分析和免疫化学检测方法,用正常人和乳腺癌病人血清从一个乳腺癌cDNA T7噬菌体文库中筛选肿瘤相关噬菌体克隆。通过PCR和测序的方法分析开放阅读框架内的序列,BLAST比对识别出这些噬菌体表达蛋白。然后用酶联免疫吸附(ELISA)的方法对87个乳腺癌病人和87个正常人血清样品,检测每一个开放阅读框架内的噬菌体表达蛋白的自身抗体。用逻辑回归模型和留一交叉验证评估单个标志物和多标志物联合诊断的准确率。结果:筛选得到3个开放阅读框架之内的噬菌体克隆ASB-9,SERAC-1和RELT。用87份乳腺癌病人血清和87份正常人血清对这3个噬菌体表达蛋白进行验证,逻辑回归模型联合检测的敏感性达到80%,特异性达到100%;留一交叉验证3者联合的预测值敏感性和特异性分别达到76.5%和82.4%。ROC曲线分析和留一法都表明多个标志物联合检测的价值要高于单标志物,预示着多标志物联合在诊断中的重要性。结论:对乳腺癌来说,血清自身抗体是其早期检测和诊断的一种有效方法,而且多抗体联合应用可实现更高的诊断准确率。     

基于表达谱分析筛选肾母细胞瘤关键基因

为探究肾母细胞瘤(Nephroblastoma)发生的关键基因,并筛选出潜在的治疗靶点及生物标志,采用由GEO数据库获取的基因芯片GSE11151和GSE53224,经归一化处理后,通过GO和KEGG分析筛选出差异基因,并通过构建蛋白互作网络获得其中的关键基因.总计获得差异基因404个,其中上调基因385个,下调基因19个.PMCH、CCR5、CCR7、RGS1和KNG1作为关键基因,涉及趋化因子信号通路、G蛋白偶联信号通路,参与肿瘤微环境的形成.这5个关键基因在肾母细胞瘤的发生中有着重要作用,并可能作为潜在治疗靶点及生物标志.     

基于TCGA数据库不平衡数据的改进分类方法

为解决癌症基因组图谱中DNA甲基化数据不平衡导致假阴率上升的问题,提出一种基于TCGA数据库不平衡数据的改进分类方法.使用合成少数类过采样技术和Tomek Link算法进行混合采样,解决数据不平衡问题.在此基础上,将经特征选择后的训练集数据输入改进模型进行训练、学习及分类.基于TCGA数据库6种癌症DNA甲基化数据的实验结果表明:改进方法对少数类样本的分类性能有显著提高,对多数类样本的分类性能也有一定的提升.     

基因表达数据处理工具包GEDPT的设计与实现——基于数据库GEO和TCGA

针对基因表达谱数据,建立机器学习模型,进行数据挖掘,有助于疾病诊断和发展精准医疗.由于基因表达谱的分析结果受到数据处理平台、数据格式、数据批次等因素的影响,因此,研究人员希望有统一的数据处理平台和数据处理方法,以降低这些影响,提升分析结果的准确性.基于R语言设计并实现了基因表达数据处理工具包GEDPT,旨在对数据库GEO和TCGA的基因表达谱进行统一处理,包括预处理、基因注释、表型注释、样本分组、差异分析和分析结果可视化等.利用GEDPT分析了人类直肠癌放疗相关的基因表达谱,得到了与相关文献报道一致的结果;通过对比基因分布发现,GEDPT对多个微阵列原始数据采用相同的预处理可以降低批次效应带来的负面影响.测试结果验证了GEDPT的实用性和有效性.     

基于TCGA数据库前列腺癌预后相关mRNA风险模型的构建

利用生物信息学方法,深入分析TCGA基因组数据库,利用数据库的前列腺癌全转录组数据构建前列腺癌的风险模型.对TCGA数据库收录的492例前列腺癌癌组织和52例癌旁组织做基因差异分析,筛选出差异基因后进一步对上调基因做GO功能富集分析和KEGG通路富集分析.以上调最明显的10个基因做为候选基因,进一步分析各基因对前列腺癌患者预后的影响.最后,使用COX风险回归模型,构建多基因的COX回归风险模型.结果表明基因表达差异分析共筛选表达上调基因1978个,下调基因1644个.其中上调最明显的基因为:PCA3、AMACR、MTND4P12、RNY3P8、DLX1、OR51E2、PCAT14、GOLM1、HPN、GLYATL1.生存分析结果提示高表达 PCA3、MTND4P12、RNY3P8、OR51E2、PCAT14、GOLM1 均提示前列腺癌预后不良.基于上述6个基因,构建的风险模型对前列腺癌风险具有良好的预测精度.可筛选出前列腺癌患者中高风险的患者.PCA3、MTND4P12、RNY3P8、OR51E2、PCAT14、GOLM1在前列腺癌组织中高表达,且高表达该基因提示预后不良.提示,上述基因可能在前列腺癌的发生、发展中发挥重要的作用.     

月季插穗不定根起始的转录组分析和关键基因筛选

为研究月季插穗在不定根发生过程中的关键基因调控机理,利用Illumina平台测序技术对切花月季品种‘卡罗拉’插穗的3个发育阶段(不定根未启动期、愈伤组织形成期和不定根伸长期)插穗基部1 cm皮层进行转录组测序分析,结果表明:月季插穗不定根发生的3个阶段中,在不定根未启动期与愈伤组织形成期之间共筛选出差异表达基因5 033个,其中2 313个基因上调,2 720个基因下调;在愈伤组织形成期与不定根伸长期之间共筛选出差异表达基因1 865个,其中1 332个基因上调,533个基因下调;GO功能分析表明,差异表达基因主要参与生物过程、分子功能和细胞组分3大功能;KEGG富集分析结果表明,差异表达基因主要参与植物激素信号转导、次生代谢产物的合成以及碳水化合物的合成等代谢通路;将月季插穗生根过程中差异性最为显著的8个基因通过实时荧光定量PCR检测其转录水平变化,结果表明: 实时荧光定量PCR的验证结果与转录组测序结果基本一致.     

基于TCGA数据库分析UHRF1基因在恶性胸膜间皮瘤中的表达及预后意义

利用生物信息学数据库分析泛素样含PHD和环指结构域蛋白1（UHRF1）在恶性胸膜间皮瘤（MPM）中的表达水平及临床意义。基于TCGA数据库和GTEx数据库差异表达分析UHRF1 mRNA在MPM组织和正常肺组织中的表达水平;使用R软件分析UHRF1 mRNA表达量与临床病理参数的相关性;构建Kaplan-Meier模型和单因素多因素COX回归模型分析UHRF1基因在MPM中的预后;利用TIMER2.0数据库分析UHRF1基因与免疫细胞浸润的关系; GSEA分析UHRF1基因发挥功能的主要富集通路。选取8例MPM组织及4例非MPM胸膜组织,通过RT-qPCR的方法验证UHRF1在MPM与非MPM胸膜组织的表达情况。数据库分析结果表明,与正常肺组织相比,UHRF1 mRNA在MPM组织中高表达; UHRF1高表达患者提示MPM患者预后不良;UHRF1基因表达量与CD4⁺辅助型T细胞2、CD4⁺效应记忆性T细胞、巨噬细胞等多种免疫细胞浸润水平具有显著的相关性（P ＜ 0.01）,且显著影响MPM患者的预后。功能富集分析显示,UHRF1主要在DNA复制、蛋白酶体、同源重组等通路中起作用。在收集到的病例样本中,与非MPM胸膜组织相比,UHRF1 mRNA在MPM组织中的表达显著增高（P ＜ 0.001）。UHRF1在MPM组织中高表达,可能通过调节DNA甲基化和免疫细胞浸润来影响MPM患者预后,有望成为MPM治疗和预后评估的潜在靶点。     

毕赤酵母新型反向筛选标记基因的鉴定

利用转座子突变技术构建毕赤酵母菌株突变库,并分离出能够在含雷帕霉素（10 ng/mL）培养基中生长的突变株mut375.通过热不对称交错PCR（TAIL-PCR）获取转座子侧翼序列,对转座子的插入位点进行定位.转座子插入PAS_Chr2-2₀375基因,破坏了其开放阅读框的完整性,将该基因命名为kFPR1.本研究利用同源重组敲除kFPR1基因使毕赤酵母产生了雷帕霉素抗性,回补该基因功能的菌株则不能在含雷帕霉素的培养基上生长.基于kFPR1基因的特性,建立了一种适用于毕赤酵母的无标记基因操作方法.以kFPR1作为反向筛选标记成功构建了表达EGFP的重组菌株并且回收了ZeoR筛选标记,为毕赤酵母的遗传操作提供了新的筛选工具.     

一种基于数据库的进程演化机制

在软件开发中 ,以进程为中心的环境已经成为新一代的软件开发环境 ,它的目标是对整个软件开发周期提供自动化的支持。实际的软件开发任务是一个不断变化的动态进程 ,它需要以进程为中心的环境来支持进程演化。本文提出了一种以增量方式为处理模式、以流行数据库为进程仓库的进程演化机制 ,它对软件开发有着重要的意义。     

基于数据库和ASP的网上选举系统

指出了ASP技术由于其方便,灵活及可扩充性等特点,在Web数据库的开发中体现出强大的优势.介绍了ASP的主要技术特点及其数据库的访问原理和ADO对象,通过实例提出了一种应用于选民投票的基于数据库和ASP的网上选举系统的开发方法,讨论了该系统的数据库,给出了主要程序设计流程图.该系统具有投票资格认证、票数统计及实时显示功能.     

具有预后价值的乳腺癌发病关键基因鉴别研究

目的:筛选与乳腺癌发病相关的关键基因,为研究乳腺癌的诊疗提供新的潜在分子靶标.方法:使用GEO2R在线工具比较乳腺癌与正常乳腺组织基因表达情况,进行差异显著性分析,利用基因功能注释工具DAVID对差异基因进行GO和KEGG富集分析.通过STRING数据库构建差异基因的蛋白互作网络,基于最大团中心性(maximal clique centrality,MCC)算法鉴别关键基因,利用Kaplan Meier生存分析验证关键基因对患者生存时间的影响.结果:乳腺癌基因表达差异分析共产生491个差异基因,其中有254个上调,237个下调.GO富集分析表明差异基因显著富集于肿瘤相关的生物学过程、细胞组分和分子功能,KEGG通路富集分析主要集中于PI3K-Akt信号通路、黏附斑和癌症通路.基于MCC算法共选取10个关键基因,其中的4个基因(ISG15,IFIT1,GBP1和IFI27)过表达与患者生存时间显著降低密切相关(P0.05).结论:共鉴别了4个与乳腺癌发病密切相关的关键基因,相关研究结果可为研究乳腺癌的诊疗提供新的潜在分子靶标.     

缺血性脑卒中关键基因的筛选及治疗药物的预测

运用生物信息学方法初步筛选缺血性脑卒中（ischemic stroke,IS）相关的差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs）和关键基因（hub genes）,进而预测潜在的IS治疗药物。对正常组和双侧颈内动脉闭塞（bilateral internal carotid artery occlusion,BICAO）组的大鼠皮层进行转录组测序（RNA-sequencing,RNA-Seq）,对筛选得到的DEGs进行GO和KEGG富集分析,并构建DEGs的蛋白互作网络,获得关键基因,根据关键基因预测IS相关药物。本研究共得到197个显著DEGs,这些基因主要参与代谢、神经活性配体-受体相互作用、补体和凝血级联反应、类固醇激素生物合成等途径。DEGs间有着紧密的相互关系,相互关系最为密切的基因中,ORM1、SERPINA1、GC都参加炎症、氧化应激和凋亡过程,是IS发病过程的关键基因。因此,炎症、氧化应激和凋亡在IS的发生发展中起重要作用,针对IS的关键基因如ORM1、SERPINA1、GC进行药物治疗有潜在的临床意义。     

硝基苯降解菌筛选和鉴定

微生物法处理硝基苯废水是较理想的方法。从吉林市某化工厂的排污口的江底底泥采样,以硝基苯为底物,在好氧条件下,经过长时间的驯化、筛选,成功地分离出了4株对硝基苯有较强耐受力的高效降解菌,经鉴定为假单胞杆菌属(Planococcus Migula)、动性球菌属(Pseudomonas Migula)。研究结果表明,在好氧条件下它们能把硝基苯作为惟一的碳源并对硝基苯有较强的生物降解能力;通过驯化可以使降解菌对硝基苯的降解能力有较大地提高。     

木聚糖酶高产微生物的筛选和鉴定

利用蔗渣木聚糖为惟一碳源，从甘蔗根部泥土样口中分离得到一株产木聚糖酶活力较高的菌株，经形态、生理及生化鉴定，初步确定为蜂房芽孢杆菌；同时研究了碳源、氮源对该菌产木聚糖酶的影响。结果表明，其最适碳源为木聚糖，最适氮源为酵母浸膏和硝酸铵的混合氮源；在装料100mL的250mL三角摇瓶中于32℃、120rpm振荡培养40-44h后，发酵液中木聚糖酶活力高达3839.5Iu/mL，具有工业开发前景。     

拟南芥抗旱突变体的筛选和鉴定

文章采用不同浓度的甘露醇模拟干旱胁迫,以发芽率为筛选指标在拟南芥突变体库中筛选抗旱突变体,筛选出2株候选突变体,最终得到1株稳定突变体vem1,通过表型和生理生化鉴定,确定为抗旱突变体。该研究为抗旱基因克隆及功能分析奠定基础,对于揭示植物抗旱的分子机理具有重要的理论意义。     

基于必需基因数据库的微生物必需基因的分析

维持某种生物细胞生长所必需的基因被称为是这个物种的必需基因．这些基因组成了该物种生存所需要的最小基因集合．本文构建了必需基因数据库（DEG）以及探索必需基因数据库的可能应用，应用Z曲线方法分析了枯草杆菌（Bacillus subtilis）中必需基因和非必需基因的核苷酸分布，并且通过蛋白质序列比对的方法对大肠杆菌（E．coli K12）的必需基因进行理论预测，同时分析了大肠杆菌基因组当中必需基因的功能分类，探讨了通过序列比对的方法确定微生物必需基因的可行性．     

应用数据集GSE63514和GSE67522对宫颈癌关键基因的筛选研究

通过DAVID网站进行上调基因的GO分析,借助STRING工具建立上调基因的蛋白-蛋白相互作用网络图(PPI),使用Cytoscape软件里的MCODE插件筛选出宫颈癌关键基因;借助基因表达谱交互分析数据库(GEPIA)和人蛋白质数据库(HPA)探讨宫颈癌关键基因在宫颈癌组织的表达及预后情况.通过两个数据集获取12个共...