副溶血性弧菌全基因组DNA芯片的研制和芯片质量的评价

摘要 目的 研制副溶血性弧菌全基因组芯片,建立芯片杂交方法,并对芯片质量进行评价。方法 利用副溶血性弧菌全基因组序列,挑选出4770条基因,PCR扩增各基因并将PCR产物纯化,点样制备芯片;设计了两个质控杂交组合,采用双色荧光杂交策略,对芯片质量进行评价;PCR方法验证部分芯片结果。结果 芯片杂交与理论预期结果以及PCR验证结果完全一致。结论 成功的研制了一批质量良好的副溶血性弧菌全基因组DNA芯片,并建立了基于DNA芯片的副溶血性弧菌比较基因组学技术平台,建立了一套系统的芯片数据分析的标准方法。     

副溶血性弧菌全基因组DNA芯片的研制和质量评价

【目的】研制副溶血性弧菌全基因组芯片,建立芯片杂交方法,并对芯片质量进行评价。【方法】利用副溶血性弧菌全基因组序列,挑选出4770条基因,PCR扩增各基因并将PCR产物纯化,点样制备芯片;设计了两个质控杂交组合,采用双色荧光杂交策略,对芯片质量进行评价;PCR方法验证部分芯片结果。【结果】芯片杂交与理论预期结果以及PCR验证结果完全一致。【结论】成功的研制了一批质量良好的副溶血性弧菌全基因组DNA芯片,并建立了基于DNA芯片的副溶血性弧菌比较基因组学技术平台,建立了一套系统的芯片数据分析的标准方法。     

利用表达谱基因芯片筛选溃疡性结肠炎差异表达基因

目的:利用人类全基因组表达谱芯片技术,分析溃疡性结肠炎患者和健康者基因表达谱差异,筛选出溃疡性结肠炎相关基因。方法:采用Trizol法提取8例溃疡性结肠炎患者和8例健康对照者结肠粘膜组织总RNA并纯化,逆转录合成c DNA,利用荧光染料Cy3标记aa UTP,转录合成标记的c RNA,并与Agilent人类全基因组表达谱芯片杂交,扫描荧光信号图像,对芯片原始数据进行归一化处理,利用倍数差异和t检验计算筛选出相关差异表达基因,采用DAVID在线分析系统进行基因的功能注释和关联分析,明确差异基因的生物学功能,并对部分差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证。结果:筛查出溃疡性结肠炎结肠粘膜组织差异表达基因4132个,其中上调基因2004个,下调基因2128个。选取6条差异表达基因进行PCR验证,结果有3条基因表达上调,3条基因表达下调,表达趋势与芯片结果一致。结论:溃疡性结肠炎患者与健康对照者基因表达存在明显差异,分析这些差异表达基因有助于我们探索溃疡性结肠炎的发病机制,为疾病的治疗提供理论依据。     

EBV阳性胃癌细胞系与阴性胃癌细胞系全基因组表达谱差异比较

目的：探讨EB病毒阳性胃癌细胞系与EB 病毒阴性胃癌细胞系全基因组表达谱的差异。方法：利用Agilent 人类全基因组 表达谱芯片技术在3 种EB病毒阳性胃癌细胞系和3 种EB 病毒阴性胃癌细胞系中筛选EB病毒相关胃癌肿瘤相关基因。选取6 条差异表达基因,应用实时荧光定量PCR验证芯片结果的可靠性。结果：聚类热图及矩阵图分析显示,EB病毒阳性胃癌细胞系与 阴性胃癌细胞系之间表达谱存在明显差异。差异表达基因涉及多种生物学过程。选取的6 条差异基因进行验证,其表达趋势与芯 片结果一致。结论：感染EB病毒可能会改变肿瘤相关基因的表达,进而在EB病毒相关胃癌的发生、发展及预后中发挥作用。筛 选出的肿瘤相关基因涉及多种生物学过程,提示多基因及相关基因的变异参与了EB病毒相关胃癌的形成。     

EBV阳性胃癌细胞系与阴性胃癌细胞系全基因组表达谱差异比较（英文）

目的:探讨EB病毒阳性胃癌细胞系与EB病毒阴性胃癌细胞系全基因组表达谱的差异。方法:利用Agilent人类全基因组表达谱芯片技术在3种EB病毒阳性胃癌细胞系和3种EB病毒阴性胃癌细胞系中筛选EB病毒相关胃癌肿瘤相关基因。选取6条差异表达基因,应用实时荧光定量PCR验证芯片结果的可靠性。结果:聚类热图及矩阵图分析显示,EB病毒阳性胃癌细胞系与阴性胃癌细胞系之间表达谱存在明显差异。差异表达基因涉及多种生物学过程。选取的6条差异基因进行验证,其表达趋势与芯片结果一致。结论:感染EB病毒可能会改变肿瘤相关基因的表达,进而在EB病毒相关胃癌的发生、发展及预后中发挥作用。筛选出的肿瘤相关基因涉及多种生物学过程,提示多基因及相关基因的变异参与了EB病毒相关胃癌的形成。     

应用xMAP液态芯片多重快速检测四种病原微生物的研究

目的：建立一种多重、快速、特异性好、灵敏度高的病原微生物检测方法。方法：根据GenBank数据库中的小肠结肠炎耶尔森氏菌、单核细胞增生性李斯特菌、产气荚膜梭菌、鼠疫耶尔森氏菌基因序列,分别针对ail、hly、cpe、3a基因设计4对引物和4条探针。通过重叠PCR扩增各目的基因并构建重组质粒,以该重组质粒DNA为模板,通过多重PCR同时扩增上述4个基因,建立xMAP液态芯片检测技术,在此基础上对标准菌株基因组DNA进行检测并验证该方法的特异性和敏感性。结果：xMAP液态芯片对质粒DNA和标准菌株基因组DNA的检测结果与多重PCR结果一致。该方法能在3.5 h内同时完成对4种病原菌的检测,特异性好,且敏感性要高于PCR方法,灵敏度最高可达200CFU/ml。结论：xMAP液态芯片技术是病原微生物的多重快速检测的新方法,具有很好的应用价值和前景。     

利用DNA芯片技术高效合成OstreococcusTauri叶绿体基因组

目的：21世纪以来,随着合成生物学的高速发展及其所遇到的问题,开发下一代DNA合成技术已经成为了必然趋势。基因芯片技术和DNA大片段组装技术是建立下一代DNA合成平台的关键技术力量。方法：为了开发具有工业化标准的DNA芯片一基因组合成平台,我们首次利用电化学DNA芯片和DNA大片段组装技术合成了72kb的Ostreococcusmud的全叶绿体基因组。结果：首先,我们使用电化学DNA芯片合成仪合成了564条150bp的OligoMix,并成功扩增分离了其中96％的Oligo序列,剩下的基因组序列是通过传统的固相亚磷酰胺三脂合成法合成。在此基础上,我们利用DNA重组技术将564条150bpOligo片段分三步克隆到了一个pGSYN系统。通过高通量测序,我们证实叶绿体基因组被成功地人工合成。整个合成成本大约是目前传统基因合成成本的10％．20％。结论：研究证实基因芯片技术和DNA大片段组装技术的应用是能够明显的降低现阶段基因组合成工艺的成本。新技术的成熟推广和成本的有效控制也会进一步加速科学家对基因组功能的深入研究以及合成生物学的质的飞跃。     

表达芯片筛选类风湿关节炎特异表达基因

为了寻找类风湿关节炎（rheumatoid arthritis,RA)新的特异性表达标记物,应用基因芯片对RA、骨关节炎（osteoarthritis,OA）和强直性脊柱炎（ankylosing spondylitis,AS）患者关节滑膜组织的基因表达谱进行比较,并采用实时定量PCR方法对芯片结果进行验证. 全基因组表达芯片的结果显示,与OA滑膜组织及AS滑膜组织相比,在RA患者的滑膜组织中,CD38,ANKRD38,E2F2,CFDP1, CD7, ISG20 和IL2RG基因表达异常|实时定量PCR结果证实,RA患者滑膜组织中,CD38、E2F2和IL2RG基因表达明显增高.     

利用表达谱芯片数据筛选不同表达丰度的内参基因

目的基于表达谱芯片的检测结果,筛选多个内参基因,用于小家鼠肝脏组织中具有不同表达丰度基因的定量检测。方法应用表达谱芯片技术,完成小鼠肝脏组织的表达谱检测;依据基因表达丰度将基因分为3组,并进一步通过变异系数(coefficient of variation,CV)组内筛选候选内参基因;采用实时荧光定量PCR技术(realtime quantitative polymerase chain reaction,q PCR)和ge Norm软件确定内参基因。结果表达谱芯片成功采集超过60000个小鼠肝脏组织中转录本的表达量数据,并将之分为低、中、高3个组合。最终筛选了低表达Casp2和Lrrc14、中表达Nrd1和Trpc4ap、高表达Atp5a1和Clu,共6个内参基因。结论基于表达谱芯片数据筛选的6个内参基因,可适用于q PCR技术准确定量小家鼠肝组织转录组中不同表达丰度基因的表达量。     

应用xMAP液念芯片多重快速检测四种病原微生物的研究

目的:建立一种多重、快速、特异性好、灵敏度高的病原微生物检测方法。方法:根据GenBank数据库中的小肠结肠炎耶尔森氏菌、单核细胞增生性李斯特菌、产气荚膜梭菌、鼠疫耶尔森氏菌基因序列,分别针对ail、hly、cpe、3a基因设计4对引物和4条探针。通过重叠PCR扩增各目的基因并构建重组质粒,以该重组质粒DNA为模板,通过多重PCR同时扩增上述4个基因,建立xMAP液态芯片检测技术,在此基础上对标准菌株基因组DNA进行检测并验证该方法的特异性和敏感性。结果:xMAP液态芯片对质粒DNA和标准菌株基因组DNA的检测结果与多重PCR结果一致。该方法能在3.5 h内同时完成对4种病原菌的检测,特异性好,且敏感性要高于PCR方法,灵敏度最高可达200CFU/ml。结论:xMAP液态芯片技术是病原微生物的多重快速检测的新方法,具有很好的应用价值和前景。     

印记基因Dlk1在小鼠胚胎发育中的表达分析

目的:研究印记基因Dlk1在小鼠胚胎发育过程中的动态表达模式,以揭示Dlk1与胚胎发育的关系。方法:通过半定量PCR和定量PCR分析Dlk1在小鼠胚胎发育E8.5～E19.5的基因表达模式,并选取Dlk1表达量最高的时期进行胚胎切片原位杂交和组织定量PCR分析。结果:在小鼠胚胎发育E8.5～E15.5时,Dlk1的表达逐渐升高,在E15.5时表达量达到最高;E15.5～E19.5时,Dlk1表达有所下降,但仍然维持较高水平。E15.5切片原位杂交显示,垂体、肺脏、软骨、舌和背侧肌肉组织中Dlk1表达较高,组织定量PCR实验进一步证实了原文杂交的结果。结论:Dlk1在小鼠胚胎发育中后期持续表达,并呈现一定的组织特异性,对胚胎发育可能起重要的调节作用。     

猪链球菌2型强毒株05ZYH33转录调控因子Rgg基因敲除突变体与野生株的基因表达差异分析

目的:为了解猪链球菌2型强毒株05Z33转录调控因子Rgg的调控作用,用基因芯片方法分析野生株与rgg基因敲除突变体之间的差异表达基因。方法:用猪链球菌2型全基因组序列点样制备芯片,将芯片运用于rgg敲除株与野生株的基因表达差异研究,采用定量real-time PCR(qRT-PCR)验证表达谱结果。结果:在突变体中共发现45个基因表达量变化在2倍以上,其中19个基因表达上调,26个基因表达下调。这些基因在细菌毒力、免疫抗原、DNA合成和修复、基础代谢和ABC转运系统等方面起着重要作用。结论:转录调控因子Rgg是一个全局调控因子,但rgg敲除后并不影响猪链球菌的毒力。     

猪链球菌2型强毒株S.suis 05ZY和弱毒株S.suis 1940的比较转录谱分析

目的:比较猪链球菌2型强毒株S.suis 05ZY和弱毒株S.suis 1940毒力相关基因转录水平的差异,为进一步研究强毒株S.suis 05ZY毒力增强的原因提供实验基础。方法:分别提取S.suis 05ZY和S.suis 1940的RNA,反转录成cDNA并纯化,用Cy5或Cy3标记,与猪链球菌全基因组DNA芯片进行杂交,扫描芯片进行数据分析,比较二者在转录水平上的差异基因。结果:编码溶血素、精氨酸氨基肽酶的基因分别上调4.4和6.0倍,参与荚膜多糖合成的相关基因cps2H、cps2I、cps2J和一些可能的毒力相关基因ofs、dpr、SSU05₀196、SSU05₀272、SSU05₁408-1409均发生转录水平的上调。结论:溶血素、荚膜多糖、精氨酸氨基肽酶及一些可能的毒力因子在转录水平的上调很可能与S.suis 05ZY的毒力增强有关。     

胃癌中显著下调的miR-433的作用靶点研究

目的为了筛选胃癌中miRNAs的表达标记,验证胃癌相关miRNAs的作用靶点,建立一种新的诊断和治疗胃癌的方法。方法运用基因芯片技术检测3个正常胃组织标本,24个胃癌组织标本,胃癌细胞SGC7901和正常胃黏膜细胞GES-1中328个miRNAs的表达情况。用以上方法检测出在胃癌组织和SGC7901中,miR-433的表达水平显著下调。为了确保结果的准确性,采用实时荧光定量PCR对其进行验证。并用基因克隆和Western印迹方法分析miR-433的作用靶点。结果共有26个miRNAs在胃癌标本（包括24个胃癌组织和SGC7901）中异常表达。其中19个miRNAs下调,7个miRNAs上调。实时荧光定量PCR检测出miR-433在胃癌标本中的表达水平显著下调,该结果和基因芯片检测结果一致。另外,在本实验中发现miR-433与Grb2（growth factor receptor—bound protein 2）的表达呈负相关。结论胃癌相关miRNAs已进行了初步筛选。其中,miR-433可能是胃癌中的标记性miRNAs之一,Grb2是其作用靶点。这为建立新的以miRNAs为基础的诊断和治疗胃癌的方法提供了相关信息。     

黄连解毒汤对快速老化小鼠海马基因表达的影响

目的：研究黄连解毒汤（HL）对快速老化小鼠亚系SAMP8海马差异表达基因的影响,揭示HL改善认知功能障碍的分子机制。方法：应用快速老化小鼠亚系SAMP8和SAMR1海马差异表达cDNA芯片,比较了SAMP8和SAMR1、石杉碱甲处理的SAMP8和SAMP8对照,以及HL处理的SAMP8和SAMP8对照的基因表达谱,并对HL的药物反应基因进行了比较;采用实时荧光定量PCR技术对芯片结果进行了验证。结果：给予SAMP8HL后,对SAMP8海马基因表达具有明显的调节作用。差异表达基因包括信号转导基因Dusp12、Rps6ka1、Penk1、Nope,Leng8,蛋白质代谢相关基因Ttc3、Amfr、Prr6、Ube2以,核酸代谢基因Fhit、Itm2c、Cstf2t、Ddx3x、Ercc5、Pcgfr6,能量代谢基因Stubl,免疫反应相关基因Clqb,转录调节基因Dlertdl6le、Gcn512、Ssu72,细胞生长相关基因Ngrn、Anln,递质转运相关基因Slc17a7,以及功能未知基因12个。结论：提示HL对于认知功能的改善可能是通过调节信号转导、突触传递、蛋白质和能量代谢、细胞增殖分化等途径发挥作用的;研究中发现的HL作用基因可能是改善学习记忆的潜在靶标。     

miRNA-105在胃癌组织中的表达情况

目的:分析胃癌组织与癌旁正常胃黏膜组织中miRNA的差异表达情况。方法:收集胃癌组织和其相应癌旁正常胃黏膜组织共33对,经抽提、纯化RNA后,反转录合成荧光分子Hy3的cDNA探针,将其与miRCURYTMLNA Array(v.16.0)(Exiqon公司)芯片进行杂交,应用Axon GenePix 4000B芯片扫描仪来扫描miRNA芯片的荧光强度,GenePix Pro 6.0软件(Axon)把图像转化为数字信号,以差异大于2倍的为标准来确定胃癌黏膜组织中差异表达的miRNA。再用实时荧光定量PCR方法验证芯片结果中表达异常增高的miR-105在33例胃癌组织中的表达情况。结果:miRNA表达谱芯片结果显示:胃癌组织共中有51种miRNA表达异常,其中miR-105、miR-548n、miR-214*、miR-4309等31种miRNA表达上调,miR-31、miR-1275、miR-26b*、miR-744等20种miRNA表达下调;实时荧光定量PCR证实与癌旁正常胃黏膜组织相比,胃癌组织中miR-105表达显著上调(P0.01)。结论:miR-105在胃癌组织的表达明显高于正常胃黏膜组织,可能与胃癌的发生、发展相关。我们的研究为胃癌的发病机制和诊断治疗提供了一个新的研究方向。