利用功能分类基因芯片研究不同品种猪脂肪中特定基因的发育性变化

利用Oligo功能分类基因芯片检测了瘦肉型的长白猪和脂肪型的太湖猪在1、2、3、4和5月龄间背部皮下脂肪中脂肪沉积代谢和细胞生长调控相关基因的动态表达变化。差异表达分析结果显示1~5月龄的品种间分别有10、6、11、8和19个基因的表达差异倍数大于2倍, 且长白猪有25个基因在不同月龄间的表达差异达显著水平(P<0.05)。其中血管生成素样蛋白4 (ANGPTL4)、组织蛋白酶K (CTSK) 、异柠檬酸脱氢酶2(NADP+) (IDH2)、脂蛋白脂酶 (LPL)、苹果酸酶1 (ME1)、 硬酯酰辅酶A去饱和酶 (SCD)和解藕联蛋白2 (UCP2)这7个基因不仅在同月龄的品种间和品种内的不同月龄间差异表达, 主成分分析结果也显示其表达模式明显偏离其他基因, 提示受到了特殊的调控。聚类分析结果显示1~5月龄间长白猪中正调控脂肪酸代谢基因的表达量逐渐上调, 太湖猪中参与细胞生长调控基因的表达量平缓波动且变化幅度相对较小。另外, 5个差异表达基因的荧光定量RT-PCR验证结果均与芯片结果呈正相关趋势。结果成功筛选出了对猪胴体和肉质性状可能具有重要影响并值得深入研究的一些候选基因, 初步揭示了相关基因的表达变化规律, 为了解生长发育过程中脂肪酸合成与水解的动态平衡过程提供了基础数据。     

利用基因芯片技术研究两品种鸡脂肪组织差异表达基因

应用包含9024条鸡cDNA的表达谱芯片,对从两品种鸡脂肪组织抽提及纯化的mRNA进行芯片杂交,并对基因表达谱进行分析,旨在筛选高脂肉鸡和白耳蛋鸡脂肪组织差异表达的基因,探讨造成两品种体脂性状差异的分子生物学机理。结果按差异显著阳性标准分析,共筛选出差异表达基因67条,主要涉及脂类代谢、能量代谢、细胞骨架构成、转录和剪接因子以及蛋白质合成与分解等相关基因,此外,还筛选出一些尚未在GenBank上登陆的序列,推测可能是未知的新基因,它们在鸡脂类代谢的过程所起到的作用还需进一步实验证明。     

猪脂肪前体细胞分化过程中聚脂相关基因的表达模式

本实验采用胶原酶消化法分离猪皮下脂肪前体细胞,用含850 nmol/L 胰岛素和50 nmol/L地塞米松的诱导培养液进行诱导,采用油红O提取法测定了细胞中的甘油三酯含量,同时采用实时定量RT-PCR方法检测了细胞分化过程中聚脂相关基因的表达.结果显示:转录因子PPAR γ和C/EBP β在诱导后12 h即迅速表达,SREBP-1 mRNA表达水平在诱导后12 h出现显著下调,随后逐渐升高,96 h达到最高水平;脂肪合成相关酶基因GPDH、FAS、ACC和LPL呈现出与SREBP-1相似的表达模式;脂肪酸转运相关基因aP2、FAT、FATP1与VLDLR的表达量随着细胞分化过程的延长而不断增加,并且与细胞内甘油三酯的含量变化高度相关.本实验结果表明,PPAR γ、C/EBP β和SREBP-1可能是调控猪脂肪前体细胞分化的关键转录因子.猪皮下脂肪组织在聚脂过程中,在分化早期可能以脂肪细胞自身合成脂肪酸为主,而后期则主要依赖细胞外脂肪酸的跨膜转运.这些结果可能有助于揭示脂肪细胞的分化调控规律.     

罗格列酮对猪脂肪前体细胞分化过程中聚脂相关基因表达模式的影响

为了解罗格列酮对猪脂肪前体细胞诱导分化过程的影响, 利用胶原酶消化法分离猪皮下脂肪前体细胞, 采用含50 nmol/L胰岛素、100 nmol/L地塞米松及0.25 mmol/L 3-异丁基-1-甲基黄嘌呤的分化培养液Ⅰ(对照组)和在分化培养液Ⅰ中添加100 nmol/L罗格列酮的分化培养液Ⅱ(实验组)两种诱导分化方法对脂肪前体细胞进行诱导分化, 借助实时定量RT-PCR方法检测了细胞分化过程中聚脂相关基因的表达。结果显示: 罗格列酮对PPARγ、C/EBPα、FABP4、FASN和GPAT基因的表达有显著的上调作用, 而对PPARα有一定的下调作用。试验组中PPARα、PPARγ、C/EBPα、FABP4、FASN和GPAT等基因分别于48 h、48 h、48 h、108 h、60 h和24 h达到表达高峰, 此时的表达量分别是诱导前的1.7、48、3.3、487.5、5.8和3.6倍, GPAT同PPARα和FASN基因表达量间均达到显著相关(P<0.05); 而对照组中PPARα、PPARγ、C/EBPα、FABP4、FASN和GPAT等基因分别于84 h、96 h、48 h、96 h、36 h和36 h达到表达高峰, 此时的表达量分别是诱导前的2.1、11、1.6、216.5、3.5和2.8倍, GPAT同PPARα和FASN基因表达量间均达到极显著相关(P<0.01)。本实验结果表明: 罗格列酮不仅可以极大的促进PPARγ和C/EBPα基因的表达, 还能让其协同达到表达高峰; PPARγ和C/EBPα可能是调控猪脂肪前体细胞分化的关键转录因子; 在脂肪形成过程中, 甘油脂类的生物合成可能发生较早, 同时PPARα可能主要参与甘油脂类生物合成的调控。     

利用基因芯片技术筛选秦川牛公牛与阉牛肌肉组织差异表达基因

为了筛选秦川牛公牛和阉牛肌肉组织差异表达的基因,探讨二者肉质差异的分子生物学机理,文章利用Affymetrix公司生产的牛基因组芯片技术,分别检测了3头36月龄秦川牛公牛与阉牛背最长肌肌肉组织的mRNA表达水平变化;运用Significance Analysis of Microarrays(SAM)法对秦川牛公牛和阉牛基因表达谱进行了差异分析;并通过分子注释系统平台(MAS2.0)对差异表达基因进行了功能富集类分析和调控通路分析;最后应用实时定量PCR技术对部分差异表达基因进行了验证。基因表达谱分析结果显示,在36月龄秦川牛的肌肉组织中,共检测到约11000个探针,代表大约10000个基因。共筛选出差异表达基因143条,主要涉及胶原纤维的组织和合成、细胞粘附、细胞生长调控、泛素介导的蛋白分解代谢和横纹肌收缩等生物学过程;在分子注释系统数据库中注释到的显著调控通路为细胞外基质受体反应、细胞通讯、焦点粘连和紧密连接等;所验证的差异表达基因的荧光定量PCR结果与芯片结果基本一致。结合已有的文献报道,文章初步认为ECM受体反应、细胞通讯、焦点粘连、紧密接头等调控通路及COL3A1、COL1A1、COL1A2、SPP1、FBN1、MMP2、ECM1、MYH3、MYH8、S100A4、ASPN、CFD等基因可能是参与调控秦川牛阉割前后肉质性状差异的重要调控通路和基因。此外,还筛选出一些尚未在GenBank上登陆的序列,推测可能是未知的新基因,它们在牛肉质代谢过程中的作用还需进一步的研究证明。     

基于不同分类模型的基因芯片癌症诊断方法研究

基因芯片技术的发展为生物信息学带来了机遇,使在基因表达水平上进行癌症诊断成为可能。但基因芯片数据高维小样本的特征也使传统机器学习方法面临挑战。本文利用真实的基因表达数据,测试了目前主要的分类方法和降维方法在癌症诊断方面的效果,通过实验对比发现：基于线性核函数的支持向量机可以有效地分类肿瘤与非肿瘤的基因表达,从而为癌症诊断提供借鉴。     

猪脂肪基质细胞成骨与成脂分化潜能的研究

目的:探索猪脂肪基质细胞体外培养和向成骨与脂肪细胞分化的条件。方法:常规方法培养猪脂肪基质细胞,分别向成骨细胞与脂肪细胞进行诱导,应用免疫组化(碱性磷酸酶法、茜素红)及油红O染色对诱导分化的细胞进行鉴定。结果:在体外培养条件下,猪的脂肪基质细胞呈成纤维样,生长旺盛,在一定的条件下,可分别被诱导分化为成骨细胞与脂肪细胞,向成骨分化的细胞表达碱性磷酸酶,在培养皿中可形成钙化斑。而在向脂肪细胞诱导分化过程中,细胞中可见有小脂滴生成,用油红O染色呈橘红色。结论:脂肪基质细胞是一种混合细胞,除了能向脂肪细胞分化外,在一定的诱导条件下,也能向成骨细胞分化。     

基因芯片技术研究柽柳NaHCO3胁迫下基因的表达

运用基因芯片技术研究了NaHCO3胁迫下柽柳(Tamarix androssowii)基因的表达.将Cy5和Cy3两种荧光染料分别标记在NaHCO3处理和对照的柽柳cDNA上,将两种荧光探针混合,与载有柽柳基因的高密度芯片进行杂交并用芯片扫描系统进行扫描,通过Cy5与Cy3信号强度比值的计算研究基因的差异表达.共获得了89个差异表达的基因,其中,27个下调表达,62个上调表达.BlastX分析表明这些基因按功能可以分为光合作用、活性氧清除、渗透调节、信号传导与表达调控、代谢、发育相关、核糖体蛋白、蛋白质的分解与再生、转运类蛋白、水通道蛋白等几大类别.同时,发现了一些与盐胁迫相关的功能未知基因或未有任何功能信息的基因,这些基因可能在柽柳抗盐过程中具有重要作用.揭示了柽柳的抗盐胁迫涉及的几种重要途径,并获得了NaHCO3胁迫前后柽柳基因表达谱.     

猪胃组织中生长激素受体基因表达的发育性变化及品种特点

用相对定量RT PCR的方法研究二花脸猪 (Erhualian)和大白猪 (1argeWhite)胃组织中生长激素受体 (GHr)mR NA发育性变化并进行品种间比较。分别于出生当天、3、2 0、30、4 5、90、12 0和 180日龄随机选取纯种大白猪公猪和二花脸公猪各 4头宰杀并采样 ,同时记录胃重和体重。研究结果表明 :出生时胃组织中GHrmRNA水平较高 ,3日龄时显著下调 (P <0 0 5 ) ;二花脸猪胃组织中GHrmRNA水平在断奶时 (45日龄 )达到高峰 ,随后显著下降 (P <0 0 5 ) ,至 90日龄后维持相对稳定。大白猪公猪在 90日龄时胃组织中GHrmRNA水平达到高峰 ,并维持在较高水平 ;从出生到断奶 ,二花脸猪胃组织GHrmRNA水平高于大白猪 ,2 0日龄时差异显著 (P <0 0 5 ) ;90日龄至 180日龄期间二花脸猪胃组织GHrmRNA水平低于大白猪 ,90日龄时差异显著 (P <0 0 5 )。胃重相对于体重的变化模式和胃组织GHrmRNA水平的发育变化呈中等强度正直线相关 ,相关系数为r=0 5 4 (P <0 0 5 )。以上结果提示 :(1)猪胃组织中GHr基因表达有特定的发育模式 ,并且呈现显著的品种间差异 ;(2 )GH直接作用于胃组织并调节胃的生长 ,GH是否直接参与胃的功能性发育调节 ,尚有待于进一步的实验研究     

应用基因表达谱芯片从不同转移能力的 乳腺癌细胞中筛选转移相关基因

人乳腺癌细胞系 MCF-7 及其转移亚克隆 LM-MCF-7 为肿瘤转移分子机制的研究提供了细胞模型 . 应用基因芯片技术比较两种具有不同转移能力细胞系基因表达谱的差异,寻找乳腺癌转移相关基因 . 提取两种细胞总 RNA ,分别用 Cy5-dCTP 、 Cy3-dCTP 标记 LM-MCF-7 和 MCF-7 的 cDNA ,并与含有 21 329 个基因的芯片进行杂交并扫描,利用 GenePix Pro 4.0 图像分析软件处理数据判断基因是否在两个细胞中存在表达差异 . 经互换荧光标记物重复两次实验,共筛选出差异表达基因 67 个,其中 41 个在 LM-MCF-7 细胞中表达上调, 26 个在 LM-MCF-7 细胞中表达下调 . 应用实时定量 RT-PCR 对 7 个表达差异明显的基因进行了验证 . 生物信息学分析结果提示,上述发现的差异基因编码产物与细胞内信号转导、转录调节、应激反应、新陈代谢、发育、细胞运动、细胞凋亡和细胞粘连等功能有关 . 据文献报道,这些差异表达的基因中有 35 个与肿瘤有关,其中 9 个与乳腺癌转移有关, 6 个可能参与肿瘤浸润和转移过程 . 根据基因芯片检测的结果,从功能上对 LM-MCF-7 细胞和 MCF-7 细胞与细胞凋亡的关系进行了研究,发现具有高转移倾向的 LM-MCF-7 细胞与 MCF-7 细胞相比,抗凋亡能力较强 . 上述与肿瘤转移相关基因在肿瘤转移中的作用及其分子机理有待深入研究 .     

cDNA芯片研发及其在肥胖患者脂肪基因差异表达研究中的应用

为了加快基因功能的研究,利用已有的来源于不同组织的cDNA克隆,并通过交换和购买补充了低丰度和染色体覆盖不完全的部分cDNA,研制开发出具有相当代表性、覆盖较完全的高密度cDNA表达型基因芯片,每张芯片上含有384个质控DNA和12 630个cDNA探针,其中包括12 508个Unigene和122个表达序列标签(EST).利用这些芯片,对肥胖患者及正常人内脏脂肪组织基因表达谱进行了初步研究,并发现在肥胖患者内脏脂肪组织差异表达的基因,其中上调的有与凋亡相关的基因、与免疫有关的基因以及与能量代谢有关的基因等,而下调的主要是与脂肪酸及胆固醇合成有关的基因,对这些基因进一步的功能研究将为阐明肥胖发生机制奠定基础.     

基因表达谱微阵列网络数据库在肿瘤研究中的应用

基因表达谱微阵列数据库是一类可提供存储、查询、下载分析的在线网络数据库,在肿瘤相关领域的研究中提供了大量的数据来源。由于微阵列分析对于无生物/医学信息学专业背景的研究人员仍然有较多困难,致使该数据库的使用尚未普及。本文从数据查询、下载分析和使用方法等方面对常用基因表达谱微阵列数据库进行概述,并对现阶段基因表达微阵列数据库的应用策略进行总结,旨在帮助该领域研究的初学工作者了解数据库的基本知识并推动其在科研工作中的应用。     

猪背最长肌中肌肉生长和脂肪沉积相关基因的差异表达和主成分分析

骨骼肌细胞和脂肪细胞在分化生长速度上相对竞争的平衡点是猪肉质和胴体性状的决定因素.利用Oligo功能分类芯片检测了瘦肉型的长白猪和脂肪型的太湖猪在初生、1、2、3、4和5月龄间背最长肌中肌肉生长和脂肪沉积相关基因的动态表达变化.差异表达分析结果显示,在初生至5月龄的品种间分别有15、16、11、13、18和20个基因的表达差异倍数大于2倍.品种内的方差分析表明,长白猪分别有18和22个基因,太湖猪分别有3和7个基因在月龄间的表达差异达极显著(Ｐ<0.01)和显著水平(Ｐ<0.05).主成分分析结果显示,先降后升是两品种内最具代表性的基因表达模式,且长白猪和太湖猪分别有7和6个基因的表达模式明显偏离其他基因,提示其可能受到了重要的调控. 此外,5个差异表达基因的荧光定量RT-PCR验证结果均与芯片结果呈正相关趋势.以上结果筛选出了对于猪肉质和胴体性状可能具有重要影响,值得深入研究的一些候选基因,为深入研究生长发育过程中参与肌纤维生长和脂肪酸合成关键基因的表达变化规律和互作调控机制提供了基础数据.     

猪脂肪组织和原代脂肪细胞中GPR43基因的转录表达规律

根据GenBank已发表的人、小鼠及大鼠GPR43(G protein-coupled receptor 43)基因序列, 设计并合成一对引物, RT-PCR扩增获得猪GPR43基因cDNA, 并利用PCR技术检测该基因在不同猪种、不同发育阶段、不同部位脂肪组织及原代脂肪细胞中的转录表达规律。结果显示, 成功克隆猪GPR43 cDNA片段, 长度为486 bp (GenBank登陆号为EU122439); 同源性分析发现, 猪GPR43与人、小鼠和大鼠同源性达83%以上; GPR43 mRNA表达量在脂肪型猪种上显著高于瘦肉型猪种, 随月龄增长表达量逐渐上升, 且皮下脂肪表达量较内脏脂肪高; 在猪前体脂肪细胞诱导分化过程中, GPR43 mRNA表达量呈时间依赖性升高。揭示GPR43 mRNA表达与猪肥胖程度、年龄、脂肪沉积部位以及脂肪细胞分化程度密切相关。     

应用基因芯片分析甘蓝型油菜柱头特异表达基因

以甘蓝型油菜(Brassica napus)野生型(宁油10号)及其柱头授粉功能缺失突变体FS-M1为材料,使用油菜基因表达谱芯片筛选甘蓝型油菜柱头特异表达基因。在含有16 540个基因的油菜基因表达谱芯片中(43 803探针),获得了4 410条差异表达探针,选择部分差异表达基因进行实时定量PCR,所得结果与芯片检测结果相吻合。其中,野生型较FS-M1显著上调且获得209个功能注释的探针,对应198个基因,这些特异表达的基因主要富集在水解酶、转移酶、氧化还原酶和转录因子中;涉及较大的基因家族包括:细胞色素P450基因、GDSL脂肪酶/水解酶基因、ABC转运蛋白基因、myb转录因子基因、bHLH转录因子基因、过氧化物酶家族和受体激酶基因等。推测这些基因与甘蓝型油菜柱头发育及授粉功能有关。     

DNA甲基化与脂肪组织生长发育

DNA甲基化作为一种重要的表观遗传学修饰方式,在维持正常细胞功能、遗传印记、胚胎发育以及人类肿瘤发生中起着重要作用。DNA甲基化最重要的作用是调控基因表达,它是细胞调控基因表达的重要表观遗传机制之一。近年来的研究发现,DNA甲基化在脂肪组织生长发育以及肥胖症发生过程中发挥着重要作用。DNA甲基化通过调控脂肪细胞分化转录因子、转录辅助因子以及其他脂肪代谢相关基因的表达,从而调控脂肪组织的生长发育。该文综述了脂肪组织生长发育过程中DNA甲基化的最新研究进展,探讨了脂肪组织DNA甲基化的研究趋势和未来发展方向。     

用基因表达谱芯片研究人正常肝和肝细胞癌中差异表达的基因

以基因表达谱芯片对人正常肝及肝癌组织基因表达的差异性进行了研究比较。奖４０９６条人ｃＤＮＡ用点样仪点在特制玻片上制备成表达谱芯片;利用肝和肝癌组织的ｍＲＮＡ通过逆转录方法,将Ｃｙ３和Ｃｙ５２种荧光分别标记到两种组织的ｃＤＮＡ上,制备成ｃＤＮＡ探针,并与表达谱芯片进行杂交及扫描,重复４次实验,通过计算机数据处理判定基因是否在上述２种组织中有表达差异,筛选出差异表达的基因共９０３条。基因芯片技术可同时     

应用基因芯片检测酸味抗病甜瓜果实基因表达

利用Melon cDNA array ver1.0检测新疆厚皮甜瓜(Cucumis melo var.ameri)果实基因表达的可行性,并检测了经60Coγ射线辐射诱变后的新疆厚皮甜瓜酸味抗病变异株成熟果实基因的表达.结果显示:该芯片平均能够检测新疆厚皮甜瓜基因2 008个,检测出的基因占该芯片基因探针总数的65.4%;检测酸味抗病变异株上调表达的基因251个,占检出基因总数的12.5%;下调表达的基因224个,占检出基因总数的11.16%.利用RT-PCR验证芯片结果的可靠性,结果表明,用Melon cDNA array ver 1.0检测新疆厚皮甜瓜成熟果实基因表达水平是可行的.