结合已有知识体系的酒精中毒相关的SNP单体型及其相关基因挖掘

高通量的单核苷酸多态（single nucleotide polymorphism，SNP）检测技术与已有的知识体系（如KEGG，GO数据库等）为与疾病相关的SNP单体型及相关基因挖掘提供了有力支撑．本研究对高通量SNP基因型数据，采用4种SNP单体型板块（block）识别方法（置信区间、FGT、连锁不平衡的稳定连接以及单体型板块融合技术），用聚类分析方法验证其效能，通过风险分析方法确定酒精中毒相关的SNP单体型，并基于已有知识体系建立SNP单体型与基因的映射，通过查询NCBISNP与gene数据库定位SNP单体型板块，确定候选基因，最后结合KEGG，Biocarta及GO数据库进行基因功能注释．在对人类22对常染色体的分析中，寻找到可能与酒精中毒相关的159个单体型板块，包含227个SNP单体型，并预测其中102个SNP单体型可能会增加酒精中毒的发病风险．挖掘得到了121个酒精中毒相关基因，并进一步进行可靠的生物学功能注释验证．结果提示：采用聚类效果验证及风险分析的单体型识别机制，基于单体型的疾病相关基因定位并结合已有知识体系的疾病相关基因挖掘策略，不仅能大大缩减SNP数据挖掘的工作量，实现复杂疾病相关基因的精细定位，而且对于多因素复杂疾病发病机制的探索将更有指导意义．     

蛋白质基因组学：运用蛋白质组技术注释基因组

随着高通量DNA测序技术的飞速发展,越来越多的物种完成了基因组测序．定位编码基因、确定编码基因结构是基因组注释的基本任务,然而以往的基因组注释方法主要依赖于DNA及RNA序列信息．为了更加精确地解读完成测序的基因组,我们需要整合多种类型的组学数据进行基因组注释．近年来,基于串联质谱技术的蛋白质组学已经发展成熟,实现了对蛋白质组的高覆盖,使得利用串联质谱数据进行基因组注释成为可能．串联质谱数据一方面可以对已注释的基因进行表达验证,另一方面还可以校正原注释基因,进而发现新基因,实现对基因组序列的重新注释．这正是当前进展较快的蛋白质基因组学的研究内容．利用该方法系统地注释已完成测序的基因组已成为解读基因组的一个重要补充．本文综述了蛋白质基因组学的主要研究内容和研究方法,并展望了该研究方向未来的发展．     

GWAS研究大肠杆菌和金黄色葡萄球菌种间互作进化机制

【目的】通过实验室培养模拟自然环境微生物相互作用,进而找到影响细菌基因型和表型的基因。【方法】将大肠杆菌和金黄色葡萄球菌在实验室条件下进行单独培养和两两混合培养并连续转接,通过得到的数量表型与最大生长速率表型做全基因组关联分析(GWAS),对得到的与表型相关的SNP进行注释与分析。【结果】162个SNP位点影响到大肠杆菌原始菌株与共培养菌株的生长,36个SNP位点影响大肠杆菌菌株在单独培养和共同培养的生长。总共有85个SNP位点影响金黄色葡萄球菌的原始菌株与单独培养。其中5个基因在之前文献中已有报道。对影响不同时间点细菌数量变化形状的SNP位点进行功能注释,大肠杆菌中有706个与生长性能相关。金黄色葡萄球菌中,129个和不同的生长性能相关。大肠杆菌SNP位点的13个基因在之前的研究中已有报道。【结论】混合培养和单独培养都检测到与生长相关的显著基因,本研究表明了GWAS在研究细菌互作进化机制方面的潜力。     

新一代分子标记--SNPs及其应用

单核苷酸多态性(SNPs)是广泛存在于基因组中的一类DNA序列变异,其频率为1%或更高。它是由单个碱基的转换或颠换引起的点突变,稳定而可靠,并通常以二等位基因的形式出现。采用生物芯片和DNA微阵列技术来检测SNP,便于对基因组进行大幅度和高通量分析。因此,作为新一代分子标记,SNP在生物学诸多领域具有广阔应用前景。本文简要叙述SNPs技术的发展历史、研究动态以及相关的理论,介绍了与SNPs相关的基本术语、概念及其特点,列举了发现与检测SNPs主要技术的原理和方法,同时还根据一些具体实例介绍了SNPs在模式动、植物遗传图谱构建、品种鉴定、物种起源与亲缘关系、连锁不平衡与关联分析及其在群体遗传结构及其变化机制研究中的应用。最后展望了SNPs在群体遗传、分子育种和生物进化等研究领域中的应用前景。     

SNP功能活性研究方法进展

SNP位点是目前基因多态性研究的主要内容,包括检测分型和功能活性研究两个层次,已经建立了高度自动化和高通量的SNP检测分型技术.本文系统介绍了在性状功能、蛋白质表达、mRNA转录、基因组结构功能等不同层次上进行SNP功能活性研究的方法,并对相关研究结果进行分析,通过对各种研究方法及结果的比较,对SNP位点功能活性研究的前景进行了展望.     

基于简化基因组测序的大黄鱼耐高温性状全基因组关联分析

利用Illumina HiSeqTM 2500测序平台, 对通过高温胁迫实验筛选得到的20尾耐高温和20尾不耐高温的大黄鱼(Larimichthys crocea)进行了简化基因组测序(SLAF-seq), 每个样本的平均测序深度达到10.26×, 共获得419211个高质量的群体单核苷酸多态性(SNP)位点 。利用TASSEL软件的混合线性模型(MLM)进行全基因组关联分析(GWAS), 共筛选到38个与大黄鱼耐高温性状显著相关的SNP位点(P<2.39E–08)。利用BLAST程序定位每个SNP位点在大黄鱼基因组中的位置, 并分析其周围的功能基因。结果在38个SNPs附近共找到26个已知的功能基因, 这些基因主要与细胞转录、代谢、免疫等功能相关。研究结果可为下一步大黄鱼耐高温分子机制解析及耐高温品种的选育提供参考。     

高原肺水肿易感基因多态性的全基因组关联分析

目的：高原肺水肿严重影响高原人群的健康。筛选高原肺水肿易感基因以用于高原肺水肿易感者的评估及防护。方法：利用Affymetrix SNP Array6．0芯片对23例高原肺水肿患者和17个健康对照进行全基因组SNP分型,利用PLINK软件进行了全基因组关联分析,利用Go和Pathway软件进行分析及作图。结果：全基因组关联分析获得39个相对显著的SNPs位点（P〈10^-4）。通过对这些SNP位点附近27个基因的c0和Pathway富集分析,发现这些基因主要参与细胞增殖调控过程、氮代谢过程和G蛋白耦联受体蛋白信号转导通路等。结论：本文发现的多态性位点及相关基因可能与高原肺水肿易感性相关。     

基于SNP 互作识别潜在冠心病致病基因

目的:基于全基因组关联分析(Genomewideassociationstudy,GWAS)数据与生物信息学方法,识别冠心病潜在致病基因。方法:利用生物信息学方法和GWAS数据,对单核苷酸多态性(SingleNucleotidePolymorphisms,SNP)进行疾病风险打分,依据特定距离阈值内的SNP-SNP互作关系,筛选出疾病相关SNP显著风险模块,识别潜在致病基因。结果:设定阈值20kb,经筛选获得279个SNP显著风险模块,映射到79个基因,文献验证率为71.01%。结论:基于SNP互作识别的潜在致病基因,能更加准确的分析冠心病的发生发展过程。     

人肌球蛋白7A基因非同义单核苷酸多态性位点潜在致聋突变的预测分析

目的:人肌球蛋白7A(MYO7A)基因是遗传性耳聋分子筛查的候选基因之一。从已知的MYO7A非同义单核苷酸多态性(ns SNPs)位点数据库中筛选可能与致病表型相关的ns SNPs位点,以提高MYO7A基因耳聋分子诊断的有效性和准确率。方法:首先,从NCBI数据中心的db SNP数据库(db SNP)和Deafness Variation Database数据库获得MYO7A基因的SNPs数据和基因的相关信息;然后,通过SIFT、Poly Phen-2、PANTHER、Ph D-SNP、Mutation Taster、SNPGO和Mut Pred软件进行ns SNPs表型致病性分析,预测潜在致病位点;接着,应用Clustal X2和Gene Doc软件进行同源氨基酸序列比对,分析潜在致病的ns SNPs位点保守性;最后,应用Swiss Model平台选择性地对某些突变蛋白质的三维结构进行建模,并分析结构域的变化。结果:预测出MYO7A的104个高风险致病的ns SNPs位点,包括25个已报道的耳聋相关ns SNPs位点;高风险致病的ns SNPs位点中,有42个位于肌球蛋白马达(myosin motor)结构域,其中12个预测有致病风险的ns SNPs位点与MYO7A基因致聋的突变研究报道一致。肌球蛋白马达结构域中包含30个新预测的潜在致病性ns SNPs位点,其中仅L366P位点在7个预测软件中具有高度一致性。通过对L366P位点位点突变前后的三维模型构建,发现存在蛋白结构的改变,且同源性比对结果显示了该位点的高度保守性。结论:MYO7A的L366P为潜在高风险致病性ns SNP位点,推测该基因突变可能与耳聋表型相关。本研究所采用的分析筛选方法对MYO7A基因突变的临床筛查及其他致病基因的ns SNPs筛选具有重要的参考价值。     

基于表达及网络拓扑结构挖掘动脉粥样硬化风险疾病基因

基于功能基因组信息、网络拓扑结构信息整合分析方法,利用基因表达谱数据和蛋白质互作数据挖掘动脉粥样硬化(AS)风险疾病基因,为从基因组层面研究动脉粥样硬化提供了新的视角．经过差异表达分析,支持向量机(SVM)的机器学习方法双重筛选,可以鉴别出可信度水平较高的风险疾病基因,对于研究动脉粥样硬化疾病基因在网络中的拓扑性质,建立基因与疾病发生发展过程的联系,提供了新的思路．得到了巨噬细胞样本中59个风险疾病基因,泡沫细胞中61个风险疾病基因．这些风险基因与已知疾病基因共享大部分动脉粥样硬化病变相关生物学过程及信号通路．并应用到对其他复杂疾病致病机理的研究中．