人类微小RNA-409-3p靶基因预测及生物信息学分析

目的采用生物信息学技术预测人类微小RNA-409-3p(hsa-miR-409-3p)靶基因,并分析其可能参与的生物学过程及信号通路。方法应用miRbase数据库和UCSC Genome Browser分析工具获取hsa-miR-409-3p的染色体定位、碱基序列和物种保守性等基本信息,利用miRanda、miRDB、Target Scan和miRwalk进行靶基因预测,采用miRwalk网站对靶基因取交集,合并有文献支持和经实验证实的靶基因作为基因集,对基因集进行功能富集分析(GO分析)和信号通路分析。结果hsa-miR-409-3p序列在各物种间高度保守。对miRanda、miRDB、Target Scan和miRwalk预测的靶基因进行交集后共得到273个靶基因。miRwalk中检索到经验证的靶基因有133个。合并后进行GO分析,结果显示靶基因富集于细胞粘附、细胞基质粘附、生长调节、调节干细胞群维持、学习或记忆、突触传递的负调节等(P0.05)。信号通路分析结果显示靶基因富集于PI3K-Akt信号通路、Hippo信号通路、AMPK信号通路、神经营养蛋白信号通路、B细胞受体信号通路、安非他明成瘾等(P0.05)。结论 hsa-miR-409-3p参与神经系统功能及其调节的生物学过程,与神经系统疾病的发生密切相关。     

hsa-miR-429的靶基因预测及功能分析

目的通过生物信息学方法预测hsa-miRNA-429的靶基因及其靶基因的可能功能。方法通过miRbase和Clustal在线数据库对miR-429的碱基序列及序列在各物种间的保守性和进化发展进行分析;应用TargetScan和miRDB数据库预测hsa-miR-429的靶基因;将预测得到的两个数据库的靶基因交集用DAVID在线数据库进行组织器官表达程度分析、功能富集分析和信号转导通路富集分析。结果 miR-429在人、大猩猩、鼠等多个物种之间具有高度保守性;人的miR-429与猕猴的hsa-miR-429-3p更为接近。两个靶基因预测软件预测的靶基因取交集后共有252个,在血管、肾组织中表达丰富度较高;涉及转录调控、心脏血管平滑肌细胞发育、心肌细胞增殖等51个生物过程,影响蛋白结合、DNA结合、转录因子结合等17个分子功能,显著富集于癌症通路、肾细胞癌、心肌细胞肾上腺素能信号转导等16个信号通路中。结论 hsa-miR-429的靶基因参与体内多种生物活动,且在癌症及心血管疾病的进展中起着重要作用。     

室间隔缺损胎儿心室肌组织微小RNAs时序性表达差异研究

目的采用微小RNAs（miRNAs）表达谱芯片分析不同孕龄（孕早期与孕中期）室间隔缺损（VSD）胎儿心室肌组织中时序性表达差异的miRNAs。方法连续性纳入2009年7～12月南京医科大学附属南京妇幼保健院因病理因素流产经解剖证实为VSD且不合并其他畸形的胎儿为VSD组。以同期因生理性难免流产,并经解剖证实无心脏畸形和其他器官畸形的胎儿为对照组,依据孕龄与VSD组1：1匹配。根据孕龄,将VSD组和对照组分别分为孕早期亚组和孕中期亚组。采用Agilent Human2.0 miRNAs表达谱芯片观察胎儿心室肌组织miRNAs表达变化,芯片数据采用生物信息学方法进行分析,包括差异miRNAs筛选,预测miRNAs靶基因Gene Ontology分析,靶基因信号通路分析,并采用实时PCR法验证芯片结果。结果 VSD组和对照组各纳入6例,两组孕早期亚组和孕中期亚组均各3例。①通过差异miRNAs筛选,发现孕早期VSD亚组与孕中期VSD亚组间有33个时序性表达差异的miRNAs。19个miRNAs在孕早期VSD亚组表达上调,在孕中期VSD亚组表达下调;14个miRNAs在孕早期VSD亚组表达下调,在孕中期VSD亚组表达上调。②生物信息学预测到2761个靶基因,大部分miRNAs的靶基因中含有与心脏发育直接相关的关键基因（TBX5、GATA4、TBX1和NKX2-5等）。③靶基因GeneOntology分析表明其中与细胞进程、代谢过程和生物调控相关的靶基因分别占整个靶基因数量的23.5%、18.3%和17.7%。④靶基因信号通路分析发现,WNT信号通路中的靶基因在孕早期VSD亚组与孕中期VSD亚组中存在时序性差异。⑤随机挑选孕早期VSD亚组与孕中期VSD亚组时序性表达差异的4个miRNAs（hsa-miR-19a、hsa-let-7e、hsa-miR-134和hsa-miR-206）进行验证,定量PCR结果显示,孕早期VSD亚组分别上调3.2（hsa-miR-19a）和4.1倍（hsa-let-7e）,下调5.3（hsa-miR-134）和4.4倍（hsa-miR-206）;孕中期VSD亚组分别下调4.8（hsa-miR-19a）和3.4倍（hsa-let-7e）,上调4.5（hsa-miR-134）和3.9倍（hsa-miR-206）。结论时序性表达差异的miRNAs在胎儿VSD畸形的发生中可能起着重要作用,但本研究样本量较小,需要进一步扩大样本量进行验证。这些差异表达miRNAs的预测靶基因与细胞发育、分化和代谢密切相关,含有与心脏发育直接相关的关键基因,部分靶基因为WNT信号通路中的关键因子,提示VSD的发生发展是机体在miRNAs的参与下,在多个层面上使基因表达失控的共同结果。     

破骨细胞的RANK信号转导系统研究进展

信号转导系统(signal transduction system)是由接收信号的特定受体、受体后信号转导通路、转录因子和作用终端组成,信号通过受体激活细胞内的信号转导通路,引发离子通道开放、蛋白质可逆磷酸化反应及基因表达改变等变化,导致一系列生物学效应,调节细胞的增殖、分化、代谢、适应、防御和凋亡等.信号转导系统的过程可概括为:细胞外信号与受体结合→受体将胞外信号转换为胞内信号→启动细胞内信号转导通路→激活转录因子→启动基因的表达→细胞生物学效应.     

血管肉瘤相关miRNAs的生物信息学预测及分析

目的探讨血管肉瘤相关miRNAs及其靶基因在其恶性生物学行为中的作用。方法从GEO数据库中下载血管肉瘤miRNAs表达谱芯片数据,应用GEO2R筛选出差异表达的miRNAs并进行靶基因预测,对靶基因进行GO及KEGG生物功能富集分析及蛋白互作分析。结果筛选出53个差异表达的miRNAs (P0.05,|log fold-change|≥4),其中上调者51个,下调者2个;GO功能富集分析发现差异表达miRNAs的靶基因主要参与细胞通讯、信号转导等生物学过程;KEGG信号通路富集分析发现靶基因主要参与肿瘤信号通路、代谢通路、环腺苷酸(cAMP)信号通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、PI3K/AKT信号通路、Ras信号通路等重要通路;String蛋白互作分析发现,STAT3、TP53、MAPK1、SRC等在蛋白互作网络中处于核心地位。结论异常表达的miRNAs在血管肉瘤的恶性生物学行为中发挥着关键作用,为进一步探讨血管肉瘤发生、发展的具体分子机制、分子标志物的筛选及靶向药物的开发奠定基础。     

miRNA－1靶基因的生物信息学分析

目的：采用生物信息学的方法对miRNA－1的靶基因进行预测,并对其集合进行富集分析和生物学描述。方法分别采取TargetScan和PicTar对miRNA－1靶基因进行预测,取它们预测结果的合集。采用Cytospace的插件BiNGO和DAVID数据库,获得基因集合的基因本体注释和生物学通路信息并进行富集分析。结果获得miRNA－1预测的靶基因229个;分子功能富集在生物分子结合、酶调节和催化活动等;生物学过程富集在生物组装、代谢调控、应对刺激、生物合成和代谢等。生物学通路富集在富集于剪接体、囊泡运输中SNARE相互作用和小细胞肺癌。结论在高通量系统验证方法尚未建立的阶段,采用了生物信息学的方法,可以从miRNA－1调控网络中提出了进一步研究的线索。     

胰腺癌患者中miR-34a 表达及其靶基因生物信息学分析

目的:应用生物信息学分析方法检测miR-34a及其靶基因在胰腺癌发生发展过程中的作用。方法:运用Oncomine工具检测胰腺癌患者miR-34a靶基因差异表达水平;使用miRecords在线软件进行靶基因预测,并结合Genecards数据库中胰腺癌相关基因,对所得到的靶基因进一步进行GO富集分析和KEGG通路分析。结果:miR-34a在胰腺癌患者中表达水平明显降低,其核苷酸序列在多物种间呈高度保守性,受miR-34a调控且与胰腺癌相关的潜在靶基因共73个,包括BCL2、MYC、Met、CDK6、SIRT1等。GO分析发现miR-34a的靶基因参与生物过程调节、细胞过程调节、器官发育、多细胞有机体发育、系统开发、胚胎发育等多个生物过程; KEGG分析发现miR-34a显著富集在结肠癌通路、小细胞肺癌通路、膀胱癌通路、Notch、Wnt等信号通路中。结论:miR-34a通过靶向作用及其靶基因调控,影响胰腺癌患者体内多种信号通路的网络调控,从而参与胰腺癌疾病的发生和发展。     

睫状神经营养因子及神经突起素上调莫洛尼小鼠白血病病毒前病毒插入位点1表达促进受损神经元样细胞突起再生

目的 探讨莫洛尼小鼠白血病病毒前病毒插入位点1(Pim-1)基因在体外受损神经元中的表达变化，以及神经营养因子调节Pim-1表达进而促进受损神经元突起再生的相关分子基础。方法 用反式视黄酸将Neuro-2a（N-2a）细胞诱导成为神经元样N-2a（N-2a-N）细胞，用去铁胺亚磺酸盐(DFO)抑制N-2a细胞增殖，用丙烯酰胺（ACR）损伤N-2a-N细胞突起。N-2a-N细胞分为正常对照组、损伤组、睫状神经营养因子（CNTF）及神经突起素（Nrn1）组,每组4个样本。免疫荧光细胞化学法检测N-2a-N细胞表型及Pim-1蛋白表达；用Real-time PCR和Western blotting检测Pim-1在各组的表达变化。用Western blotting检测调节Pim-1活性的相关分子，细胞存活、凋亡相关分子及轴突再生相关分子的表达变化。结果 细胞免疫荧光显示，N-2a-N细胞表达神经元标志分子β Ⅲ-微管蛋白（β-Ⅲ tubulin）和neurofilament-200，并表达Pim-1。50 μmol DFO有效抑制N-2a细胞的增殖。应用 -1 mmol/L-的ACR成功建立N-2a-N细胞突起损伤模型。N-2a-N细胞损伤后，Pim-1基因表达呈现先降低后升高，再降低的趋势。与损伤组相比，CNTF组和Nrn1组最长神经突起所占比例明显增加，细胞内信号转导分子细胞外调节蛋白激酶1/2（ERK1/2）、磷酸化细胞外调节蛋白激酶1/2（p-ERK1/2）、信号转导及转录激活因子3（STAT3）、磷酸化信号转导及转录激活因子3（p-STAT3）及Pim-1表达上调，凋亡相关分子cleaved Caspase-3及Bax表达下调，抗凋亡相关分子Bcl-2表达上调，神经突起生长相关分子生长相关蛋白43（GAP-43）表达上调.结论 修复受损N-2a-N细胞需要过表达Pim-1基因。神经营养因子CNTF、Nrn1可激活受损N-2a-N细胞ERK1/2及STAT3信号通路，进而上调Pim-1及GAP-43表达，并促进细胞突起再生。     

NF-κB信号通路基本元件调节机制的研究进展

核因子-kappaB（NF-κB）信号通路广泛参与调节免疫反应、炎症反应、细胞分化与凋亡、肿瘤形成等多种生物学功能。在非激活细胞中,NF-κB转录因子通常与其抑制物结合形成复合物,并在胞浆与胞核间达到平衡,但这种复合物主要存在于胞浆中。当受到胞外信号刺激后,复合物可以在NF—κB信号通路的多个信号转导途径中发生降解,使得抑制物从复合物中解离,释放出的大量活性NF—κB迅速转移入核,从而调控相应靶基因的表达。目前发现的和NF—κB的调节紊乱有关的疾病谱在不断扩大,这也使得对于NF—κB信号通路功能和调节的研究得到了深入发展,对通路中一些基本元件的调节也有了较为充分的了解。     

基于生物信息学方法预测hsa-miR-122在肝癌中的分子调控网络

目的运用生物信息学方法推测hsa—miR-122存肝癌中的分子调控网络。方法运用UCSC基因组浏览器、人类miRNA疾病数据库、TF—miRNA调控数据库、miRNA靶基因预测验证数据库、肝癌基因在线数据库、lncRNA疾病数据库、DIANALAB—LncBase数据库、转录因子结合谱数据库,研究hsa-miR-122的上游转录因子、下游靶基因及与其相互作用的lncRNA间的多个调控途径,绘制hsa—miR-122的核心调控网络图．结果UCSC数据库中显示hsa-miR-122位于人类18号染色体18@1．31位置上,并显示其高度保守。hsa—miR-122与肝脏疾病,尤其是肝癌的关系密切。综合各生物信息学软件结果,推测在肝癌的发病过程中hsa—miR-122受转录因子CXADR和PTPNl调控的同时．又调控着下游靶基因PTFGl和HAMP。此外,lncRNAMEG3及其转录因子Snail、n—MYC和ARNT也可能与hsa-miR-122存在相互作用联系。所有相关基因构成一个调控网络,相互协调,在肝癌的发生与发展中扮演着重要的角色。结论运用生物信息学方法对hsa—miR-122分子调控网络进行预测,不仅能揭示hsa—miR-122的生物学功能．而且为阐明其与肝癌的发病机制提供了新的理论基础．也为后续的实验验证提供良好的指导．     

Modes of Inheritance of Errors of Refraction

Eighteen families in which both parents had refractions within the range of +4·0 D to −4·0 D and axial lengths seen in emmetropia (22·3-26·0 mm) showed coefficients of correlation of the order 0·5 indicative of polygenic inheritance. Such coefficients were seen for axial length (0·407) and for the cornea (0·487), but not for the lens (which is known to be yoked to the axial length). No such coefficients were seen in 19 families in which one of the parents had axial length outside the emmetropic range (nine families with long axes and 10 with short axes).

The pattern of polygenic inheritance for emmetropia (completely correlated optical components) and errors of refraction up to 4·0 D (inadequately correlated components: correlation ametropia) follows that seen in stature and other measurable characters. In contrast the high refractive errors with their abnormal axial lengths (component ametropia) are—like the extremes in stature—pathological anomalies with monofactorial inheritance.

     

Level of functioning of siblings and parents of probands of varying degrees of retardation

A further analysis of already published data supports the position that retardates of low ability level less frequently have retarded siblings, retarded parents, and parents low in occupational level than do retardates higher in ability level. The analysis supports the position that there are two types of retarded individuals, persons retarded as a result of gene or chromosomal anomalies, brain injury, etc., who more frequently occur in the lower-level retardate group, and persons whose retardation represents polygenic segregation, who more frequently occur in the higher-level group.     

局部注射辛伐他汀对骨质疏松大鼠股骨髁骨小梁的改建效应

背景：局部注射具有成骨作用的辛伐他汀,可显著增加骨质疏松大鼠股骨颈及股骨髁部的骨密度及力学强度,分析局部注射辛伐他汀对股骨髁骨小梁的影响。 目的：进一步研究骨质疏松大鼠股骨内局部注射辛伐他汀对股骨髁骨小梁的影响。为将辛伐他汀应用于临床骨质疏松局部治疗提供实验基础。 方法：18只雌性SD大鼠双侧卵巢切除后3个月,制备大鼠骨质疏松模型。实验大鼠随机数字表法均分为3组,分别在实验大鼠的右侧股骨髓腔内单次注射辛伐他汀溶液5 mg、10 mg,对照组单纯注射空白载体。分别在注射后1个月处死大鼠并取材。Micro-CT扫描并定量分析骨组织形态变化。 结果与结论：给药后1个月,Micro-CT扫描结果显示,辛伐他汀治疗组的骨微结构参数如骨皮质厚度、骨小梁密度及连接率明显优于对照组。说明疏松骨骼单次注射小剂量辛伐他汀可显著促进股骨髁部骨小梁改建,改善骨骼微结构,可为强化局部、防治骨质疏松骨折的新选择进一步提供实验基础。