一株出芽短梗霉全基因组序列测定及其分析

出芽短梗霉因其发酵产物种类的多样性而具有广阔的工业应用前景。本研究利用下一代测序技术,对一株高产普鲁兰多糖的出芽短梗霉菌株(Aureobasidium pullulans CCTCC M 2012259)全基因组进行测序、组装和生物信息学分析。研究表明,该菌株的基因组全长约为26.37 Mb,共包含36条scaffolds和76 contigs,Gen Bank登录号:PRJNA350822。利用Gene Mark-ES软件对该基因组进行基因预测,共得到10 069个编码蛋白的基因。使用Blastp将其与Uniprot KB数据库中所有已知真菌蛋白进行比对,发现有6 218个预测蛋白与Uniprot KB数据库中的4 925个已知蛋白高度相似。利用DAVID工具对这些蛋白进行GO基因功能注释、KEGG通路注释和蛋白酶分析,分别注释得到4 444条GO功能条目、1 566条KEGG通路条目和1 740条蛋白酶信息。测定与分析为今后针对出芽短梗霉的功能基因挖掘以及分子遗传改造等工作的开展奠定了坚实的理论基础。     

以LPAR3为中心的2型糖尿病相关基因功能富集及蛋白互作分析

本研究目的是查找与2型糖尿病相关的潜在基因及其参与的生物过程、信号通路和蛋白互作网络。利用GEO数据库中GSE20966数据集,采用GENE-E平台,筛选出与LPAR3共表达的基因,结合生物信息学工具GOC、DAVID、COREMINE、Gene Mania对共表达基因进行基因功能富集分析、文本挖掘及蛋白互作分析。我们筛选出LPAR3在2型糖尿病患者胰腺β细胞中表达值显著低于正常对照组,其共表达基因603个,主要涉及代谢过程、信号调控等生物过程和Hippo信号通路。共表达相关系数高的8个基因与2型糖尿病相关,且均与肿瘤相关,涉及代谢过程、信号转导、发病机理、细胞增殖、细胞粘附等生物过程。LPAR3与20个已报道的2型糖尿病基因存在互作关系。本研究发现LPAR3及其共表达基因可能与2型糖尿病相关,并可能增加患者罹患各系统肿瘤的风险。     

肺癌中Hsa-miR-98靶基因生物信息学分析

[目的]分析肺鳞癌中Hsa-miR-98的靶基因及参与的生物学过程和信号通路。[方法]分析TCGA中收录的肺鳞癌患者的Hsa-miR-98及生存数据,通过4个靶基因数据库和表达数据分析Hsa-miR-98靶基因,利用Bi NGO富集分析靶基因功能,通过DAVID数据库富集分析靶基因信号通路。[结果]高表达Hsa-miR-98延长肺鳞癌患者总生存率和无复发生存率。综合4个数据库分析结果,得到Hsa-miR-98的113个靶基因,其中82个在肺鳞癌患者癌与癌旁差异表达。GO分析表明4个基因参与细胞胶原的组成,59个基因参与细胞的生命活动,KEGG通路富集到7条通路,包括肿瘤发生发展、阿米巴运动、胞外基质的形成等。[结论]82个Hsa-miR-98靶基因通过7条信号通路,影响细胞生命活动,进而调控肿瘤发生发展,使高表达Hsa-miR-98患者生存期延长。     

基于转录组的八角挥发油合成相关基因挖掘与分析

为更好地挖掘八角(Illicium verum)挥发油合成相关基因，该文对挥发油性状差异显著的优良无性系桂角69号及普通品种砧01号叶片进行了转录组测序及组装注释，并对差异表达基因进行了GO分类和KEGG通路分析。结果表明：(1)转录本经组装后获得84 182条序列，使用NR、NT、Swiss-Prot、KEGG、KOG、GO和Pfam数据库进行序列比对，共注释了59 161条序列，筛选出30 572个差异表达基因。与砧01号相比，桂角69号叶片中上调基因有15 025个，下调基因有15 547个。(2)GO分类结果显示共有20 287个差异基因被注释。KEGG分析结果表明，有21 600个差异基因被注释到133条KEGG通路上，其中挥发油合成相关的单萜生物合成通路、萜类骨架生物合成通路、苯丙素合成通路中的芳樟醇合酶、月桂烯合酶、香叶基香叶基焦磷酸合酶、肉桂酰辅酶A还原酶、咖啡酸3-O-甲基转移酶、肉桂醇脱氢酶等关键酶基因呈差异表达。(3)转录因子分析发现差异表达基因分布于31个转录因子家族，其中MYB家族序列数量最多。该文利用转录组测序技术分析八角优良无性系与普通品种叶片的差异基因及...     

绿眼赛茧蜂转录组分析及嗅觉相关蛋白基因的鉴定

[目的]绿眼赛茧蜂Zele chlorophthalmus是草地螟Loxoste gesticticalis幼虫重要天敌之一.本研究通过构建绿眼赛茧蜂触角转录组数据库,挖掘其与嗅觉相关的蛋白基因,为更好的利用绿眼赛茧蜂防治草地螟发挥其生防潜能提供理论依据.[方法]以Illumina Novaseq 6000高通量测序平台为基础,将绿眼赛茧蜂触角的基因进行转录组测序、组装序列,以及完成其生物信息学的研究分析,并对绿眼茧赛蜂触角的相关嗅觉基因做鉴定分析.[结果]成功构建绿眼赛茧蜂转录组数据库,数据库中的unigenes序列为65228条,N50为3882 bp.使用BLAST软件将绿眼赛茧蜂触角unigenes序列各自和Pfam、Swiss-Prot、NR、COG、KEGG、GO权威数据库进行对比,并完成基因功能相关注释,共注释基因数为18662条,占总数的28.61％.其中,NR数据库获得的注释最多,占总数的24.61％,为15863条,KEGG数据库获得的注释最少,为9612条(14.91％),其他依次为Pfam数据库注释数据库12164条(18.86％)、COG数据库注释15584条(24.17％)、GO数据库注释11634条(18.05％),Swiss-Prot数据库注释达到11634条,为总数的18.86％.借助GO数据库对unigenes的注释,其功能供分为三大类,可以细分49个分支,主要包括分子功能、细胞组分以及生物学过程.通过注释基因功能对嗅觉相关基因进行筛选,共发现151条和嗅觉有关的蛋白基因,包括3个感觉神经元膜蛋白基因、22个离子型受体基因、23个味觉受体基因、83个气味受体基因、6个化学感受蛋白基因、14个气味结合蛋白基因.[结论]成功收集了绿眼赛茧蜂触角转录组相关数据,并对与嗅觉相关的蛋白进行鉴定分析,为深入研究基因功能及嗅觉分子机制提供理论依据.     

HBV感染者肝细胞样本的关键基因和信号通路的生物信息学挖掘

为探究乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus,HBV)感染后肝细胞基因表达和信号通路的改变情况,从Gene Expression Omnibus(GEO)数据库中下载了HBV感染者肝细胞样本制作的基因表达谱数据集GSE83148,进行质量检测、数据标准化后筛选出差异表达基因,进一步做GO和KEGG富集分析以及基因网络相互作用分析,筛选关键基因和信号通路。从HBV感染样本中筛选出fold change≥2,p-value0. 05的上调差异表达基因44个,GO分析获得关键基因BAK1和TP63,差异表达基因网络互作获得5个位于枢纽位置的基因:NDUFS1、NDUFS2、COX7B、ATP5B、OPA1。KEGG分析获得关键信号通路有:乙型肝炎信号通路、病毒癌变信号通路、Fox O信号通路、PI3K-Akt信号通路。本研究筛选出的多数基因与线粒体和氧化呼吸链有关,造成这一现象的具体机制还需进一步探究。     

烟草脉斑驳病毒侵染本氏烟的转录组研究

为了研究烟草脉斑驳病毒（TVMV）侵染本氏烟的抗病分子机制,本文建立了TVMV转录组数据库,挖掘抗病相关基因以及代谢和信号通路,采用Illumina Novaseq 6000高通量测序平台对侵染TVMV的本氏烟进行转录组测序,并进行生物信息学分析;利用R package:edge R等软件分析了有关抗病的差异表达基因,对差异表达基因进行基因本体论（GO）及京都基因和基因组百科全书（KEGG）基于途径的通路富集分析。基于TVMV侵染本氏烟转录组的测序结果中共获得4 593个差异表达基因,其中3 564个基因上调表达,1 029个基因下调表达。共筛选出10个抗病相关的差异表达显著基因,6个上调,4个下调。GO数据库中注释到生物学过程、细胞组分及分子功能等三大类共50个功能组。其中,在第三大类分子功能中,蛋白质结合功能以及ATP结合功能所涉及的差异表达基因最显著,分别为501个和453个差异基因。KEGG共富集20条通路,注释到核糖体途径的差异基因富集程度最高,基因最显著,差异表达基因数为307个。蛋白质结合、ATP结合、核糖体、真核生物核糖体的生物反应、DNA复制（DNA replicat...     

髓母细胞瘤基因表达谱芯片关键基因的生物信息学分析

筛选髓母细胞瘤(medulloblastoma, MB)发生发展的关键基因,可为MB分子机制的进一步研究提供生物信息学依据。本文通过下载GEO (Gene Expression Omnibus)数据库GSE50161原始数据,利用R语言对正常脑组织与髓母细胞瘤组织中差异表达的基因进行分析;通过生物信息学分析工具(DAVID、STRING和Cytoscape)对差异基因进行生物学功能和蛋白质相互作用(protein-protein interaction, PPI)分析,并通过PPI筛选互作调控的关键基因。结果显示,总共筛选出999个差异表达的基因,鉴定了CCNB1、AURKB、MAD2L1、CENPE、KIF2C、BUB1、BUB1B、NDC80、CENPF、CDC20十个关键基因。差异基因生物学功能主要富集于有丝分裂的核分裂、染色体分离、微管蛋白结合、RAGE受体结合等生物过程。KEGG信号通路分析结果显示差异基因主要富集于细胞周期、NF-κB、IL-17和T细胞受体等信号通路。10个关键基因的生物学功能和信号通路主要富集于细胞有丝分裂和细胞周期通路。因此,细胞周期通路对MB的增殖和分裂起着关键性的作用,相关的分子机制值得进一步深入研究。     

莠去津降解菌泛基因组测序及比较基因组分析

Arthrobacter aurescens TC1和Pseudomonas sp. ADP是目前莠去津降解菌的模式菌株,筛选出Microbacterium sp.HBT4,旨在挖掘这3株不同种属细菌基因组间生物学信息的异同,并预测重要基因。通过Illumina Hiseq 4000测序平台采用DNA小文库制备和测序技术,进行了泛基因组测序,使用相关软件进行基因组组分分析、基因功能注释、基因间变异检测和比较基因组学分析,将分离得到的微杆菌HBT4与模式菌株进行核苷酸组成、共线性及菌株间变异差异分析。得到该菌株基因组大小约为3.53Mb,预测到菌株HBT4编码基因3 397个、重复序列含量为1.33%、非编码RNA 63个,通用数据库基因功能注释共3 324个,专用数据库基因功能注释共1 149个,通过菌株间差异变异分析发现SNP、Small InDel和水平转移基因,未发现结构变异基因,获得该菌株特有基因中GO注释到的基因在细胞组分、分子功能和生物学进程中的数量和比例,从KEGG代谢通路富集图中发现特有基因编码的二氢硫基赖氨酸残基琥珀酰转移酶位于三羧酸循环中α-酮戊二酸和琥珀酰辅酶A的代谢通路之间。获得3个菌株核心基因组与非必需基因组比例分布、系统进化树和共线性关系,发现三者之间共有基因家族986个、菌株HBT4特有基因家族1 171个。得到的菌株HBT4与两株模式菌株相比,其基因家族之间既有相同之处,又有较大差异。     

红鳍东方鲀不同生长时期脑和肌肉的转录组比较分析

红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)是中国北方重要的海水养殖鱼类.本研究通过Illumina测序技术对13月龄和15月龄红鳍东方鲀的脑组织和肌肉组织共12个样本进行了转录组测序与分析.结果表明:在脑组织样本中平均共得到5 510万条原始reads,在肌肉组织样本中平均共得到5 482万条原始reads.在15月龄相对13月龄脑(BB15 vs BB13)中筛选到554个差异基因,其中234个上调表达基因,320个下调表达基因.15月龄相对13月龄肌肉(MB15 vs MB13)中筛选到380差异基因,其中253个上调表达基因,127个下调表达基因.GO富集结果将差异基因分为生物过程、细胞组成、分子功能三个层面.根据KEGG代谢通路分析,在BB15 vs BB13中,注释到163个差异基因,共富集到82条通路上,其中MAPK信号通路和神经信号传递通路的富集程度最高.在MB15 vs MB13中注释到138个差异基因,富集到97条通路上,其中也是MAPK信号通路富集程度最高.共筛选出3个可能与生长相关基因MSTN2、IER2、C-FOS.研究结果为今后开展红鳍东方鲀的基因研究提供了有价值的参考信息,也为改善养殖红鳍东方鲀的生长、抗逆和抗病能力的研究提供科学依据.     

RNA sequence analysis identified bone morphogenetic protein-2 (BMP2) as a biomarker underlying form deprivation myopia

PurposeForm deprivation myopia (FDM) is an urgent public issue characterized by pathological changes, but the underlying mechanism remained unclear. The aim was to investigate bone morphogenetic proteins (BMPs) utilizing the pathogenesis of FDM.Material and methodsGene expression omnibus (GEO) database was used to analyze one mRNA profile (GSE89325) of FDM. Sixteen retina samples (8 FDM and 8 controls) were randomly divided into seven groups for differential gene expression analysis in R. software. The gene pathway and protein-protein interaction (PPI) analysis were performed by the DAVID and STRING databases. Cytoscape was used to draw the PPI network. The gene ontology (GO) enrichment and Kyoto encyclopedia of genes and Genomes (KEGG) analysis were determined to achieve gene annotation and visualization.ResultsA total of 18420 differentially expressed genes (DEGs) were identified associated with FDM. The only non-significant gene (BEND6) was separately analyzed between two groups. Thirteen hub genes were discovered, ACVR1, ACVR2A, ACVR2B, RGMB, BMPR2, BMPR1A, BMP2, BMPR1B, CHRD, PTH, PTH1R, PTHLH, and WNT9A. The expression alteration in FDM were mainly enriched in cytokine-cytokine, and neuroactive ligand receptor interaction pathways. BMP2 was the key gene in myopia progression.ConclusionsOf clinical perspective, our findings reveal that expression of BMP2 as an underlying mechanism of FDM, providing an insight for therapeutic interventions.     

椎间盘退变纤维环及髓核异常表达基因的比较及生物信息学分析

目的:通过对已公开发表的基因芯片表达谱数据进行研究,探究椎间盘退变过程中纤维环与髓核组织的基因表达差异,并采用生物信息学方法对差异进行分析。方法:经GEO数据库选取两组椎间盘退变相关的基因芯片表达谱数据GSE23130及GSE67567,GSE23130所研究标本来源于正常及退变纤维环组织,GSE67567标本来源于正常及退变髓核组织。对上述数据系列进行质量分析,GSE23130及GSE67567各有10例样本数据被纳入实验。采用Gene Spring 13.0软件对GSE23130正常及退变纤维环间差异表达基因及GSE67567正常及退变髓核间差异表达基因分别进行筛选,利用KEGG PATHWAY和DAVID功能注释簇集分析分别对GSE23130及GSE67567上调及下调基因进行生物信息学分析。结果:GSE23130及GSE67567各筛选出差异表达基因3182个和3017个,其中135个基因在上述两个基因表达谱数据中均存在差异表达。针对两组数据进行的KEGG PATHWAY分析发现TGF-beta signaling pathway和regulation of apoptosis等数个相同的生物学通路及DAVID功能注释簇集;此外,还发现了数个与GSE23130及GSE67567单独相关的DAVID功能注释簇集。结论:椎间盘退变过程中纤维环及髓核组织内基因表达情况存在差异,两种组织内发生的生物过程不尽相同。某些生物学过程在两种组织内均出现异常改变,这些生物学过程中的异常变化可能是椎间盘退变的关键环节,值得进行深入研究。     

Restoration of miR-29b exerts anti-cancer effects on glioblastoma

Background

Methylation plays an important role in the etiology and pathogenesis of colorectal cancer (CRC). This study aimed to identify aberrantly methylated-differentially expressed genes (DEGs) and pathways in CRC by comprehensive bioinformatics analysis.

Methods

Data of gene expression microarrays (GSE68468, GSE44076) and gene methylation microarrays (GSE29490, GSE17648) were downloaded from GEO database. Aberrantly methylated-DEGs were obtained by GEO2R. Functional and enrichment analyses of selected genes were performed using DAVID database. Protein–protein interaction (PPI) network was constructed by STRING and visualized in Cytoscape. MCODE was used for module analysis of the PPI network.

Results

Totally 411 hypomethylation-high expression genes were identified, which were enriched in biological processes of response to wounding or inflammation, cell proliferation and adhesion. Pathway enrichment showed cytokine–cytokine receptor interaction, p53 signaling and cell cycle. The top 5 hub genes of PPI network were CAD, CCND1, ATM, RB1 and MET. Additionally, 239 hypermethylation-low expression genes were identified, which demonstrated enrichment in biological processes including cell–cell signaling, nerve impulse transmission, etc. Pathway analysis indicated enrichment in calcium signaling, maturity onset diabetes of the young, cell adhesion molecules, etc. The top 5 hub genes of PPI network were EGFR, ACTA1, SST, ESR1 and DNM2. After validation in TCGA database, most hub genes still remained significant.

Conclusion

In summary, our study indicated possible aberrantly methylated-differentially expressed genes and pathways in CRC by bioinformatics analysis, which may provide novel insights for unraveling pathogenesis of CRC. Hub genes including CAD, CCND1, ATM, RB1, MET, EGFR, ACTA1, SST, ESR1 and DNM2 might serve as aberrantly methylation-based biomarkers for precise diagnosis and treatment of CRC in the future.

     

牛痘病毒感染人巨噬细胞基因表达谱的RNA-Seq分析

[目的] 利用RNA-Seq,分析人巨噬细胞在牛痘病毒（VACV）感染前后基因表达的变化,探索牛痘病毒与宿主细胞相互作用的机制。[方法] 用牛痘病毒感染人巨噬细胞,采用RNA-Seq比较感染组和对照组的差异表达基因,并进行KEGG、GO以及STRING网络分析。[结果] 感染组与对照组相比,筛选出显著性差异表达基因4796个,其中上调表达2416个,下调表达2380个。KEGG富集分析表明差异基因主要参与新陈代谢、信号转导、免疫系统和感染疾病等通路。GO功能注释显示这些基因富集在细胞功能调控、物质代谢和免疫调控等生命过程。运用STRING在线蛋白互作数据库,对NOD样信号通路进行分析,鉴定出以JUN、CHUK、IL1B和PYCARD 为核心的调控基因。[结论] 牛痘病毒感染可以诱导人巨噬细胞基因差异性表达,涉及的生物学过程有很多,对免疫相关的信号通路进行深入的分析,发现C型凝集素受体信号通路（C-type lectin receptor signaling pathway）、Toll样受体信号通路以及NOD样通路等多条通路可能参与调控牛痘病毒感染引起的炎症反应,该研究为解析牛痘病毒的感染机制和免疫逃逸机制以及其在临床上治疗感染性疾病和癌症提供了新思路。     

急性髓系白血病mRNA与非编码RNA差异表达谱及CeRNA调控网络分析

利用GEO数据库(gene expression omnibus database)通过生物信息学分析方法探讨急性髓系白血病(acute myelogenous leukemia,AML)的发病机制。检索GEO数据库中AML相关芯片数据集GSE142698、GSE142699和GSE96535。利用GEO2R分析得到差异mRNAs、miRNAs以及差异lncRNAs。利用在线生物信息学分析工具DAVID对差异mRNAs进行GO富集分析和KEGG通路分析。利用miRWalk数据库预测AML相关miRNAs的靶向mRNAs,利用Spongescan数据库预测AML相关miRNAs的靶向lncRNAs,构建lncRNA-miRNA-mRNA竞争性内源RNA （competing endogenous RNA,ceRNA）调控网络。共筛选出29个显著差异mRNAs、70个显著差异miRNAs和20 005个显著差异lncRNAs。GO富集分析和KEGG通路分析显示,差异表达基因主要涉及蛋白磷酸化、细胞分裂、细胞增殖的负调控、基因表达的正向调节、周期蛋白依赖的丝氨酸/苏氨酸激酶活性的调节等生物过程以及细胞周期、细胞衰老、癌症通路、PI3K-Akt通路等信号通路。将miRWalk数据库预测的靶向mRNAs与差异mRNAs取交集,Spongescan数据库预测的靶向lncRNAs与差异lncRNAs取交集,分别确定了25个mRNAs、6个lncRNAs参与AML相关ceRNA调控网络的构建。结果表明,lncRNAs可能作为关键的ceRNA,通过调控miRNA和相关靶基因参与AML的发生与发展,研究结果为AML诊断和治疗的分子生物学研究提供了新的依据。     

Extending pathways based on gene lists using InterPro domain signatures

Background

High-throughput technologies like functional screens and gene expression analysis produce extended lists of candidate genes. Gene-Set Enrichment Analysis is a commonly used and well established technique to test for the statistically significant over-representation of particular pathways. A shortcoming of this method is however, that most genes that are investigated in the experiments have very sparse functional or pathway annotation and therefore cannot be the target of such an analysis. The approach presented here aims to assign lists of genes with limited annotation to previously described functional gene collections or pathways. This works by comparing InterPro domain signatures of the candidate gene lists with domain signatures of gene sets derived from known classifications, e.g. KEGG pathways.

Results

In order to validate our approach, we designed a simulation study. Based on all pathways available in the KEGG database, we create test gene lists by randomly selecting pathway genes, removing these genes from the known pathways and adding variable amounts of noise in the form of genes not annotated to the pathway. We show that we can recover pathway memberships based on the simulated gene lists with high accuracy. We further demonstrate the applicability of our approach on a biological example.

Conclusion

Results based on simulation and data analysis show that domain based pathway enrichment analysis is a very sensitive method to test for enrichment of pathways in sparsely annotated lists of genes. An R based software package domainsignatures, to routinely perform this analysis on the results of high-throughput screening, is available via Bioconductor.     

Affymetrix基因表达谱芯片在新疆维吾尔族与汉族胰腺癌组织样本间差异表达基因筛选中的运用

目的:运用基因表达谱芯片筛选并分析新疆维吾尔族与汉族胰腺癌组织样本间的差异表达基因。方法:收集我院2014年1月至2016年6月间行手术切除的维吾尔族与汉族胰腺导管细胞癌组织并提取总RNA,选取经Nanodrop 2000与Agilent 2100仪器质检合格的样本总RNA采用Affymetrix基因表达谱芯片筛选出差异表达基因并绘制统计图,运用基因本体(GO)分析及信号通路(Pathway)分析对这些差异表达基因的生物信息进行汇总分析。结果:通过基因表达谱芯片分析,新疆维吾尔族与汉族胰腺癌组织样本间共检测到1063个基因存在差异表达,在维吾尔族胰腺癌标本中显著上调表达的基因共281个,差异表达倍数最高的为IGLV1-44基因(差异倍数:9.99)下调表达的基因共782个,差异表达倍数最高的为CPB1基因(差异倍数:33.76);在Gene Ontology数据库中共检索到815个上述差异表达基因具有明确的GO分类,差异表达倍数最高的为CPB1基因(差异倍数:33.76);Pathway分析中共检测到30条信号通路包含有上述差异表达基因,共涉及196个基因,其中以FAK信号通路差异表达基因富集程度最高,差异表达倍数最高的基因为COL11A1基因(差异倍数:5.02)。结论:基因表达谱芯片分析结果显示,在新疆维吾尔族与汉族胰腺癌组织样本间存在大量的差异表达基因,这些基因与胰腺癌的增殖分化、侵袭转移及多药耐药等特性密切相关,且参与了多条生物体内重要信号转导通路的调控。     

microRNA-151-5p在肾血管性高血压大鼠血管内皮细胞中的表达及意义

目的:研究microRNA-151-5p(miR-151-5p)在两肾一夹(2K1C)肾血管性高血压大鼠中的表达,并为miR-151-5p参与调节血管内皮细胞功能提供理论依据。方法:建立2K1C大鼠模型,获得胸主动脉血管内皮,采用荧光定量PCR技术检测血管内皮细胞中miR-151-5p的表达,通过数据库及生物信息学软件预测miR-151-5p的靶基因,并对靶基因进行GO富集和KEGG pathway分析。结果:与假手术组大鼠相比较,实验组大鼠胸主动脉血管内皮细胞miR-151-5p的表达量显著升高(P0.05)。GO分析显示miR-151-5p的靶基因参与蛋白加工水解、Notch受体加工等多种生物学功能(P0.01);KEGG pathway分析显示miR-151-5p的靶基因参与Notch信号通路、血管平滑肌收缩、代谢途径、细菌感染和RNA转运等信号通路。结论:2K1C大鼠血管内皮细胞中miR-151-5p表达升高,可能通过对其靶基因APH1A的调控参与血管内皮细胞功能调节。     

Identification of Key Genes and Pathways Involved in the Heterogeneity of Intrinsic Growth Ability Between Neurons After Spinal Cord Injury in Adult Zebrafish

In the adult central nervous system (CNS), axon regeneration is a major hurdle for functional recovery after trauma. The intrinsic growth potential of an injured axon varies widely between neurons. The underlying molecular mechanisms of such heterogeneity are largely unclear. In the present study, the adult zebrafish dataset GSE56842 were downloaded. Differentially expressed genes (DEGs) were sorted and deeply analyzed by bioinformatics methods. Gene Ontology (GO) and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway enrichment analysis of DEGs were performed with the DAVID. A DEGs-associated protein–protein interaction network was constructed from the STRING database and visualized with Cytoscape software. In total, 621 DEGs were identified. GO analysis showed that the biological processes of DEGs focused mainly on the Notch signaling pathway, cell differentiation and positive regulation of neuron differentiation. The molecular functions mainly included calcium-transporting ATPase activity and calcium ion binding and structural constituents of the cytoskeleton. The cellular components included the plasma membrane, spectrin, and cytoplasmic and membrane-bound vesicles. KEGG pathway analysis showed that these DEGs were mainly involved in the metabolic pathway and Notch signaling pathway, and subnetworks revealed that genes within modules were involved in the metabolic pathway, Wnt signaling pathway, and calcium signaling pathway. This study identified DEG candidate genes and pathways involved in the heterogeneity of the intrinsic growth ability between neurons after spinal cord injury in adult zebrafish, which could facilitate our understanding of the molecular mechanisms underlying axon regeneration, and these candidate genes and pathways could be therapeutic targets for the treatment of CNS injury.