儿童新诊断与慢性免疫性血小板减少症差异基因分析

目的筛选儿童新诊断与慢性免疫性血小板减少症(ITP)之间的差异表达基因(DEGs)并进行生物信息学分析。方法从基因表达数据库中下载芯片表达谱GSE46922数据集,利用BRB-ArrayTools软件鉴定DEGs,然后分别对差异基因进行基因本体(GO)功能富集分析、Pathway富集分析和互作网络分析。结果共筛选出1225个DEGs,其中上调基因665个,下调基因560个。GO富集分析发现DEGs主要参与转录调控、小分子代谢、蛋白泛素化、凋亡调控、固有免疫反应、病毒复制等生物学过程。Pathway富集分析发现DEGs显著富集于代谢通路、内质网蛋白加工、破骨细胞分化、MAPK信号通路、病毒感染、凋亡等。网络分析鉴定出的核心基因有CHD4、UQCR10、AP2M1、SIRPγ和GPR180,核心Pathways包括MAPK信号通路、细胞周期和细胞凋亡。结论明确了儿童新诊断与慢性ITP的基因表达谱不同,为进一步阐明儿童ITP发生发展的分子机制和指导早期治疗干预提供了基础。     

利用生物信息学分析筛选乳腺癌不良预后的关键基因

目的利用生物信息学方法,通过分析基因表达数据库(GEO)基因芯片数据筛选与乳腺癌不良预后相关的核心基因,为乳腺癌的治疗提供新的候选靶点。方法从GEO数据库下载微阵列数据集GSE15852,采用GEO在线工具GEO2R筛选差异表达基因(DEGs);DAVID数据库对筛选出的差异表达基因,进行基因本体论分析(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;基于STRING数据库和Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用关系(PPI),并用Cytoscape软件MCODE插件进行模块分析,获取关键基因;用在线工具Kaplan-Meier Plotter对这些关键基因进行生存分析,获取与乳腺癌预后不良的相关核心基因;采用基因表达谱交互分析(GEPIA)进一步验证。结果筛选出57个差异表达基因,其中上调基因17个,下调基因40个。上调基因主要富集在雌激素反应、对细胞运动的负调控反应、心脏右心室形态发生、交感神经系统发育、细胞-细胞黏附及输尿管的萌芽发育等生物过程;聚焦于造血细胞系信号通路。下调基因显著富集在脂质代谢、分解、存储过程,胆固醇的储存、运输,甘油三酯的合成分解代谢,血管生成等生物过程;聚焦于PPAR信号通路、对脂肪细胞脂肪分解的调节作用、脂肪细胞因子信号通路等途径。PPI网络及MCODE模块分析鉴定出7个核心基因,关键基因的生存分析及GEPIA分析发现CD24和EPCAM基因的高表达患者生存率低于低表达患者。结论该方法为寻找乳腺癌不良预后的关键基因、探索乳腺癌治疗新靶点提供一定依据。     

去分化脂肪肉瘤潜在核心基因的生物信息学预测及分析

目的探讨去分化脂肪肉瘤的潜在核心基因在其恶性生物学行为中的作用。方法获取基因表达数据库(gene expression omnibus,GEO)数据库中GSE21122和GSE52390的芯片数据,通过GEO2R筛选差异表达基因,对差异表达基因进行GO功能、KEGG通路富集分析和蛋白互作分析,并用Cytoscape筛选潜在核心基因。结果筛选出68个差异表达基因(矫正后P<0.05,|LogFC|≥2),10个基因表达上调,58个基因表达下调;GO功能富集分析表明,差异表达基因主要参与的生物过程包括代谢和能量通路;KEGG通路富集分析表明,差异表达基因主要参与脂肪细胞因子信号通路、AMPK信号通路、PPAR信号通路和调控脂肪分解信号通路;蛋白互作分析表明,筛选的10个潜在核心基因为LEP、ADIPOQ、SCD、PLIN1、LPL、CAV1、PNPLA2、LIPE、CEBPA和CIDEA。结论潜在核心基因表达下调在去分化脂肪肉瘤的恶性生物学行为中发挥重要作用,为分析去分化脂肪肉瘤的分子机制和治疗靶点奠定基础。     

慢性移植肾肾病患者外周血差异表达基因的分析

分析慢性移植肾肾病(CAN)患者与移植物功能稳定肾移植受者外周血基因表达差异,探索CAN免疫致病机制。从GEO数据库获取GSE12187和GSE22229两个肾移植受者外周血的基因芯片表达谱数据集,选取其中13个CAN样本为实验组,15个移植物功能稳定的样本为对照组。以SAM筛选两组样本的差异表达基因。应用DAVID及GENECODIS网络工具对差异基因进行功能富集分析。通过Cytoscape软件的MiMI插件进行差异基因的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络分析。SAM筛选出上调基因168个,下调基因141个。基因富集结果显示,上调基因主要为调控转录和翻译过程的基因,而下调基因参与广泛信号传导通路以及基因表达的调控。Cytoscape软件的PPI分析筛选出19个CAN相关核心基因。CAN患者与移植肾功能稳定受者的免疫功能状态存在显著差异;CAN致病机制涉及免疫细胞复杂的基因表达调控及细胞增值、凋亡、迁移等广泛的信号传导通路变化;免疫细胞在基因的转录、RNA加工、翻译及蛋白质代谢等环节的改变可能在CAN的致病中发挥了关键作用;TAGAP、EIF3F、NUDT21、PAPOLA、RPL等CAN核心基因的免疫调控机制需要深入探索。     

基于WGCNA分析狼疮肾炎的关键基因

目的：筛选狼疮肾炎（LN）潜在的高风险致病基因及生物学过程和通路,为LN的发病机制提供理论依据。方法：从高通量基因表达（GEO）数据库中下载GSE86425数据集,使用R语言“WGCNA”包分析正常肾脏组织和LN肾脏组织中共表达基因的变化。使用“clusterProfiler”包对与LN高度相关的模块进行功能富集分析。利用“LIMMA”包筛选出差异表达基因（DEGs）,筛选出二者的共同致病基因并导入STRING数据库中进行蛋白-蛋白网络互作（PPI）分析,最后导入Cytoscape软件中筛选出关键基因（Hub）。采用RT-PCR进一步验证SNF1裸鼠对照组和LN组肾脏组织中Hub基因的表达水平。结果：获得1个与LN高度相关的模块（brown模块,Cor=0.86,P<1e-200）,其主要参与T细胞活化、细胞因子产生的正向调节、细胞外基质结构成分等。共筛选出294个DEGs,主要与白细胞迁移、中性粒细胞趋化作用、细胞因子介导的信号传导途径、对防御反应的正向调节等生物过程等有关。并筛选出Trim30a、Cxcl10、Irf7和Stat1 4个Hub基因。RT-PCR证实这些基因在L...     

与肝癌浸润相关候选基因的生物信息学分析

目的通过功能富集与网络分析方法,对肝癌浸润相关候选基因进行生物信息学分析,旨在从分子水平系统探究肝癌浸润的发病机制,并为后续实验提供一些有意义的信息。方法首先,从与肝癌相关公共数据库Liverome下载与肝癌浸润相关的差异表达基因,共涉及278个相关候选基因。然后,通过Topp Fun、STRING、Network Analyzer等生物信息学分析工具,对涉及的278个与肝癌浸润相关候选基因进行系统的分析。最后,通过网络映射分析方法,对与肝癌浸润相关候选基因进行关键基因(Hub Gene)筛选,并通过i HOP在线软件,以及Pubmed文献检索方法对这些基因进行文献挖掘分析。结果通过对与肝癌浸润相关候选基因进行功能富集分析发现,这些基因主要参与细胞周期与增殖、细胞迁移与黏附、细胞骨架、血管形成等生物过程,而且这些基因共表达于肝癌与肝癌转移上调和下调等基因功能。对相关基因进行通路富集分析发现,这些基因参与调控细胞周期与增殖、能量供给、赖氨酸降解等生物通路,对肝癌浸润的发生、发展发挥调控作用。除此之外,通过网络分析方法,找到PLK1、AURKB、CDC20、CDK4、MCM3等20个处于网络关键节点的基因(Hub Gene)。之后,通过文献检索方式,对关键基因进行与肝癌浸润相关的功能验证,发现并预测CDC20、CDCA8、NUP37、ZWINT基因与肝癌浸润过程存在关联但作用机制尚未被挖掘。结论利用生物信息学手段,能够有效分析肝癌浸润的相关基因,并可以从分子水平系统探究其发病机制,为临床诊疗及后续实验提供一些有价值的信息。     

多重生物信息分析预测免疫相关基因FN1为干燥综合征发病核心基因北大核心CSCD

目的:利用多重生物信息分析挖掘和预测干燥综合征(SS)发病过程的核心基因及关键通路。方法:GEO数据库下载SS基因数据GSE97614,利用R语言中limma数据包进行均一化数据处理,GEO2R分析筛选差异表达基因(DEGs)。多重生物信息分析软件对GSE97614数据进行分析。DAVID在线软件对DEGs进行GO分析及KEGG信号通路预测。STRING在线软件对DEGs进行蛋白互作(PPI)网络分析。Cytoscape对互作网络结果进行可视化处理,并应用内置软件cytohubba筛选出SS发病的核心基因。结果:GSE97614包含9例SS患者及3例正常对照者,共对32321个基因进行检测,limma数据包均一化数据处理并筛选出96个差异上调和65个差异下调表达的基因。基因热图显示全部DEGs具有可聚类性。GO分析主要富集于细胞外基质、细胞外间隙及整合素结合过程。信号通路主要富集于MAPK通路及VEGF通路。PPI网络显示共有141个基因间存在224条联系,cytohubba计算出FN1、IL1B、TIMP1、THBS1、PLAU、SERPINE1、FOS、ITGB3、VCAN、ADAMTS1为前10位发病核心基因。其中FN1综合分析得分为32分,ADAMTS1综合分析得分为10分。结论:多重生物信息分析发现免疫相关基因FN1为SS发病过程的核心基因,可能作为SS快速诊断和治疗的血清标志物及潜在的药物干预靶点。     

缺血预处理对大鼠肝大部切除后肝再生基因表达谱的影响

目的应用基因芯片研究大鼠肝缺血预处理后残存肝组织再生过程中基因表达谱的动态变化。方法Sprague—dawley（SD）大鼠肝在缺血再灌注前行缺血预处理（10min缺血后10min再灌注）,再灌注期间行70％肝叶切除建立余肝再生模型．用affmetrix RAT GeneArray 1．0ST基因表达谱芯片筛选大鼠再生肝组织中差异表达基因进行功能分析及归类。结果再生肝组织有差异表达基因1103条,涉及代谢相关基因、细胞周期调控基因、炎症反应相关基因、凋亡相关基因、信号传导相关基因、细胞因子相关基因、生长因子基因等,差异表达基因显著性的表达趋势有7种。结论缺血预处理后肝再生的过程是多基因调控的动态变化过程,用基因芯片有助于研究肝再生的机制,为促进肝再生提供治疗的潜在靶点。     

基于蛋白质互作网络的鼻咽癌基因模块化分析

目的基于蛋白质互作网络,筛选调节鼻咽癌的基因模块,为鼻咽癌的分子诊断和治疗提供新的靶点。方法利用GEO数据库中鼻咽癌的数据集(GSE12452)和SAM软件,筛选鼻咽癌中差异表达基因。利用String数据库,建立鼻咽癌中差异表达基因的蛋白质互作网络。基于构建的网络,利用生物信息学模块化分析方法筛选在鼻咽癌发生发展过程中起重要作用的基因模块。根据DAVID数据库,对模块进行GO分析,挖掘模块的调控功能。结果本次研究中共筛选出在鼻咽癌中差异表达的基因2 634个。根据String数据库,我们发现这些差异基因中共有4 729对蛋白质互作对,并据此建立鼻咽癌中的蛋白质互作网络。利用模块化分析筛选出蛋白质互作网络中的7个基因模块,GO分析显示这些模块的功能主要为调控细胞周期、糖代谢、细胞黏附、氧化还原反应等。结论鼻咽癌的蛋白质互作网络中共有7个基因模块,它们对鼻咽癌的发生发展具有重要的调控作用,这些功能模块的发现能够为鼻咽癌的分子靶向诊治提供新的切入点。     

增生性瘢痕差异表达基因及小分子药物预测的生物信息学分析与验证

背景：增生性瘢痕是以成纤维细胞过度增殖、表皮增厚和角质层功能不良为特征的皮肤纤维化疾病，目前其具体发病机制仍不清楚。目的：基于生物信息学筛选增生性瘢痕相关数据集的核心(Hub)基因及重要信号通路，再用细胞实验加以验证，预测对其可能有治疗作用的小分子药物。方法：从基因表达综合数据库搜索增生性瘢痕相关的数据集，通过R软件筛选差异表达基因，对差异表达基因进行基因本体论和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Gnomes,KEGG)富集分析，使用String在线平台构建差异表达基因的蛋白质相互作用网络，然后分别利用Cytoscape软件中的Cytohubba和MCODE插件筛选出蛋白质相互作用网络中的关键基因和核心模块，进一步将上述关键基因和构成核心模块的基因求交集得到Hub基因，通过荧光定量PCR验证Hub基因mRNA在人增生性瘢痕与正常皮肤表皮干细胞中的表达差异，并利用人类蛋白图谱中组织学数据验证Hub基因编码蛋白在2种组织中表达量和分布的差异，最后用connectivity map数据库预测针对增生性瘢痕的潜在作用药物。结果与结论：(1...     

基于生物信息学分析探讨类风湿关节炎与骨关节炎之间的关系北大核心CSCD

目的:利用生物信息学分析探讨类风湿关节炎(RA)与骨关节炎(OA)之间的关系。方法:通过GEO数据库获取RA和OA血清基因芯片表达谱,筛选两者之间的差异miRNA并取交集,利用FunRich软件对交集miRNA进行转录因子预测及功能富集分析。应用String及Cytoscape软件对交集miRNA作用的靶基因进行蛋白互作网络构建,并筛选出核心mRNA,最后利用DAVID数据库对mRNA进行GO功能分析及KEGG信号通路分析。结果:共获得hsa-miR-4281、hsa-miR-98-5p、hsamiR-3613-3p及hsa-miR-6858-3p 4个差异miRNA,其生物过程主要涉及肽代谢、转录、翻译等,涉及10个核心转录因子:LHX3、SP4、NFIC、VSX2、HOXA7、TCF3、MYC、HOXB4、ETS1、SP1。蛋白互作分析提示CDC5L、HNRNPU、GATAD2A、CHD4、ACTB为互作网络中的核心靶点;GO富集分析结果显示交集miRNA所调控mRNA的生物学过程主要涵盖mRNA代谢过程的调控、细胞周期过程的负调控、有丝分裂细胞周期等,KEGG富集结果信号通路主要涉及调控干细胞多能性的信号通路、Hippo信号通路、FoxO信号通路、Apelin信号通路、p53信号通路等。结论:RA与OA两者之间交集miRNA和核心基因的发现有助于了解两种疾病发病机制的相关性,为治疗两种疾病的共同药物研发及治疗方式提供一定的参考。     

人呼吸道合胞病毒北京地区A亚型ON1基因型地方株感染A549细胞转录组学分析

目的应用转录组测序方法, 分析北京地区人呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial virus, RSV)A亚型优势流行基因型ON1地方株感染A549细胞后差异表达基因, 为RSV防治提供潜在靶点。方法选用已经过全基因组测序确定为RSV A亚型ON1基因型的地方株(61397-ON1)感染A549细胞, 提取总mRNA, 通过转录组测序筛选出与未感染的A549细胞为对照的差异表达基因, 对其进行GO分析、KEGG通路分析, 同时随机选择6个差异表达倍数大于2倍的基因进行qRT-PCR验证。结果以未感染的A549细胞为对照, 筛选出1 632个差异表达基因, 其中807个基因表达上调, 825个基因表达下调。差异基因主要参与细胞因子反应以及MAPK级联反应正向调控等免疫应答相关生物过程, 并在MAPK信号通路、NOD样受体信号通路、p53信号通路、TNF信号通路、IL-17信号通路及NF-κB信号通路发生了富集。选择的6个差异表达基因qRT-PCR验证结果与转录组数据趋势一致。结论 RSV A亚型ON1基因型毒株感染A549细胞后的差异表达基因主要参与细胞因子应答及免疫相...     

基于最大信息系数的永久性房颤差异表达基因识别

心房颤动是一种常见的、与年龄相关的心律失常,由其所导致的脑卒中具有高致残率和致死率。通过对高通量基因表达谱的分析,可以帮助理解心房颤动的生物学过程和功能紊乱机制,并发现相关致病基因。新型的非参数统计方法——最大信息系数,在探索双变量之间的关联方面具有独特的优点。利用该方法,发现差异与非差异基因表达值与样本表型之间的关联程度不同,构建差异表达基因识别方法。对永久性房颤基因表达谱GSE2240的分析,识别出41个差异表达基因,其中有14基因是已有工作未发现的新差异表达基因。信号通路和富集分析表明,这些差异表达基因与房颤高度相关。同时,对乳腺癌基因表达数据GSE24037的分析,进一步说明该方法在差异表达基因识别方面的有效性。最大信息系数的非参数特性与抗噪能力,使它非常适合于差异表达基因的识别。     

脓毒症患者中性粒细胞差异表达基因及信号通路的生物信息学分析

目的寻找脓毒症患者中性粒细胞中发生差异变化的致病相关基因及关键通路。方法从基因表达汇编(GEO)数据库下载GSE6535、 GSE49755、 GSE49756、 GSE49757,其中包含143个实验组样本及65个对照组样本的基因芯片数据。采用R软件的相关程序包筛选鉴定出中性粒细胞差异表达基因(DEG)。通过两两交集,得到共93个DEG,进一步用DAVID、 STRING及Cytoscape里的ReactomeFIPlugIn和Cytohubba应用程序等多种方法进行基因功能和通路富集分析、 PPI网络分析和关键基因分析。结果确定中性粒细胞最重要的关键DEG,包括Toll样受体2(TLR2)、原癌基因SRC、基质金属蛋白酶9(MMP9)、白细胞介素1受体2(IL1R2)、抑制蛋白β1(ARRB1)、白细胞介素1受体相关激酶3(IRAK3)、白细胞介素18受体1(IL18R1)、白细胞介素18受体相关蛋白(IL18RAP)、丝氨酸/苏氨酸激酶17b(STK17B);发现了一些涉及脓毒症患者致病相关的通路以及免疫相关的生物学过程。结论这些基因可能通过多种信号通路引起脓毒症的发生发展。     

胃相关性疾病伴肠上皮化生差异表达基因及中药预测的生物信息学分析

目的：通过生物信息学方法筛选胃相关性疾病伴肠上皮化生（IM）的关键基因与通路,探讨其发病机制及潜在治疗靶点,进而预测治疗IM的中药。方法：从公共基因芯片数据库（GEO）数据库中下载包含IM患者的胃黏膜基因表达谱数据,利用Rstudio3.5.2筛选出IM组织与正常胃黏膜组织的差异表达基因（DEGs）;使用DAVID 6.8数据库对DEGs进行GO和KEGG富集分析;基于STRING数据库和Cytoscape 3.6.1软件构建蛋白相互作用（PPI）网络,明确关键基因及核心功能模块;通过将关键基因与医学本体信息检索平台（Coremine Medical）相对应,筛选治疗IM的中药。结果：纳入2个包含IM的基因芯片数据集GSE78523和GSE60427,将2个数据集中IM相关的DEGs取交集获得135个基因,其中上调基因90个、下调基因45个。GO分析结果显示,DEGs主要涉及消化、细胞增殖的调控、细胞间黏附、钠离子跨膜转运、钾离子转运、胆囊收缩素信号通路、单核细胞趋化性、白细胞迁移、细胞外泌体等功能。KEGG通路富集结果显示DEGs显著富集于胃酸分泌、氮代谢、肾素-血管紧张素系统、蛋白...     

放疗在大肠癌中作用分子靶标的筛选

目的 基于基因表达谱芯片,利用生物信息学方法,探索放疗在大肠癌治疗中的重要靶点.方法 在GEO数据库中下载GSE15781基因表达谱数据,利用R编程语言得到放疗后大肠癌样本相对于未放疗大肠癌样本、未放疗大肠癌样本相对于未放疗正常大肠样本的差异表达基因.利用DAVID在线工具对差异表达基因进行功能富集分析,对于在两组差异表达基因中同时出现的部分,利用HPRD数据库构建它们的蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络.结果 放疗后的大肠癌样本相对于未放疗的大肠癌样本存在702个差异表达基因;与未放疗的正常大肠组织相比,未放疗的大肠癌样本中存在126个差异表达基因.这些差异表达基因主要富集于细胞黏附、细胞增殖等与细胞生物活动及炎症相关的生物过程中;且这两组差异表达基因重合了16个基因,在它们的PPI网络中,PTGS2、SDCBP2等基因与其他基因联系较密切,可能是放疗的重要靶标基因.结论 通过基因表达谱的分析,可能得到大肠癌放疗的重要靶标,这对其实验研究和临床治疗具有非常重要的意义.     

动脉粥样硬化进展中差异免疫相关基因与免疫细胞的相关性及潜在干预中药的探索

目的：探讨动脉粥样硬化（AS）进展中差异免疫相关基因（DIRGs）与免疫细胞的相关性及干预DIRGs中药的一般规律。方法：首先，从GEO数据库中获取GSE28829数据集，从ImmPort数据库和MSigDB数据库中下载免疫相关基因。其次，利用limma包筛选GSE28829中早期AS斑块（EAP）和晚期AS斑块（AAP）间的差异表达基因，并与免疫相关基因取交集获取DIRGs;clusterProfiler包对DIRGs进行富集分析；构建DIRGs的蛋白互作网络，筛选网络中Hub基因。然后利用CIBERSORT反卷积法分析22种免疫细胞的浸润模式，筛选差异免疫细胞，并利用Pearson法分析其与Hub基因的相关性。最后，利用Coremine Medical数据库预测干预DIRGs的中药，收集其性味归经信息。结果：共获得63个DIRGs，筛选出10个Hub基因（CD86、TLR2、TYROBP、CCR1、ITGB2、CCL2、CCL4、CSF1R、CXCR4、CTSS）。富集分析结果显示，DIRGs的分子功能、生物学过程和信号通路与免疫调节密切相关。免疫细胞浸润分析结果显示，EAP中调节...     

骨关节炎患者外周血淋巴细胞基因表达谱的生物信息学分析北大核心

背景:目前没有监测骨关节炎发生或进展的敏感标志物,检测骨关节炎活动期外周血基因表达谱变化,有助于探寻血液中精确的诊疗靶点及阐释发病机制。目的:通过生物信息学方法分析骨关节炎患者与正常人外周血淋巴细胞基因表达谱差异,从分子层面探索血液中骨关节炎的诊疗靶点,为研究骨关节炎提供新思路。方法:从GEO和ArrayExpress数据库中查找骨关节炎血液相关的芯片数据,并下载GSE63359数据集。筛选样本包括46例骨关节炎患者血液和26例健康人血液,其中女性患者32例(健康女性19例)。用R语言limma包分别筛选出男/女性骨关节炎和男/女性健康人之间的差异表达基因,用ggplot2包绘制火山图,ComplexHeatmap包绘制热图。设定阈值为P<0.05&|log2FC|>0.5获取差异表达基因,然后制作韦恩图,得到8个差异表达基因:MAP2K7、CREBZF、CLK4、TRIM37、IL18RAP、LRRN3、BLNK和MS4A1;通过DAVID对差异表达基因进行GO和KEGG通路分析,并用R语言ggplot2包绘制气泡图。用STRING和Cytoscape软件构件PPI网络,Mcode和centiscape插件进行模块分析,Cytohubba筛选出关键基因。结果与结论:共筛选出差异表达基因115个,其中上调基因16个,下调基因99个,对所有差异表达基因进行GO富集分析主要集中在“淋巴细胞介导的免疫”“体液免疫反应”“抗原受体介导的信号通路”“B细胞受体信号通路”“免疫球蛋白介导的免疫反应”和“吞噬作用的正调控”等生物功能上;KEGG主要富集在5条与骨关节炎相关的通路上:造血细胞谱系、Th1和Th2细胞分化、Th17细胞分化、破骨细胞分化和TNF信号通路。利用PPI网络及相关插件筛选出10个与骨关节炎高度相关的关键基因,其中瘤坏死因子、CD19、转铁蛋白受体、配对框5、丝裂原活化蛋白激酶7、CD24、CD20和B细胞连接器8个核心基因与骨关节炎炎症和细胞凋亡高度相关。提示:通过生物信息学分析发现骨关节炎和健康人的外周血淋巴细胞基因表达差异集中在炎症反应和细胞凋亡,从而使血液表达谱成为监测骨关节炎靶点标记物和研究其潜在分子机制的有效突破口。     

不同氧体积分数对人胚胎干细胞基因表达谱的影响

背景：低氧培养人胚胎干细胞的相关研究主要集中在干细胞多能性的维持及分化方面,而低氧对人胚胎干细胞基因表达水平的影响研究甚少。 目的：观察不同氧体积分数对人胚胎干细胞基因表达谱的影响。 方法：分别在低氧(体积分数5%O2)和常氧(体积分数21%O2)的条件下持续培养FY-hES-7细胞,收集晚期(第52代)细胞,运用全基因组表达谱芯片技术检测不同氧体积分数组FY-hES-7细胞的基因表达谱,并进行差异基因的功能富集分析及通路分析。 结果与结论：与常氧组相比,低氧组表达上调(>2倍)的基因1 840个,表达下调(>2倍)的基因1 676个。利用基因本体分析发现低氧组表达上调基因与细胞表面受体信号转导、免疫反应、离子转运、生物代谢及细胞活动等功能相关,而表达下调基因则与转录调控,依赖DNA的转录调控、神经分化、细胞形态、胚胎形态、胚胎器官及各系统发育等功能相关。通路分析发现低氧组表达上调的基因与细胞因子受体的相互作用、免疫反应以及造血系统等通路的改变相关,而表达下调的基因则多与胚胎发育及肿瘤通路改变相关。不同氧体积分数下长期培养的人胚胎干细胞基因表达谱存在明显的差异,低氧组出现差异表达基因的功能分析表明低氧有助于人胚胎干细胞的自我更新,防止分化及降低成瘤性。     

人外周血细胞放射损伤相关基因的生物信息学

目的从基因水平揭示放射前后人外周血细胞的变化。方法从基因表达数据库(GEO)中下载两组经放射处理后人外周血基因芯片数据,利用Qlucore Omics Explorer 3.0软件筛选差异表达基因,STRING、DAVID等在线分析工具对差异表达基因进行下一步的生物信息学分析。结果共筛选出94个共同差异表达基因,其中共同表达上调31个,共同表达下调11个,这些差异表达基因主要涉及到细胞凋亡的调控,细胞程序性死亡的调控,细胞死亡的调控,细胞周期的调控,DNA损伤应答,胞内信号转导等的分子功能及生物学过程。通过STRING分析,发现泛素C(UBC)、增殖细胞核抗原(PCNA)、鼠双微体基因-2(MDM2)处在核心节点位置,并参与p53通路。结论通过生物信息学的方法分析得出UBC、PCNA、MDM2可能成为潜在的防护放射后损伤的靶点。