环境胁迫和非胁迫条件下类植物乳杆菌转录组分析

【背景】类植物乳杆菌L-ZS9是一株在食品发酵与保鲜方面具有潜在应用价值的产细菌素益生菌。【目的】深入了解环境胁迫影响类植物乳杆菌L-ZS9细菌素合成的重要相关调节基因的信息。【方法】通过高通量测序技术对类植物乳杆菌转录组进行测序,对所有转录本进行COG(Clusters of Orthologous Groups)、GO(Gene Ontology)和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)分类和Pathway注释。【结果】转录组测序显示2个样品基因覆盖度都在90%以上,差异表达基因927个,其中744个上调,183个下调。KEGG分析结果表明,649个差异表达基因中68个集中在"ABC转运途径",占10.48%,其中3个基因表达上调超过16倍,1个基因表达下调超过1/16,暗示类植物乳杆菌L-ZS9细菌素合成与"ABC转运途径"密切相关。另外多个孤儿基因表达变化也超过16倍,有的甚至表达上调达万倍。【结论】进一步拓展了类植物乳杆菌的基因信息,为类植物乳杆菌细菌素代谢途径和逆境反应研究提供了坚实的基础。     

荧光差异显示技术在分离细菌体内诱导表达基因中的应用

面对复杂的宿主环境,细菌是通过调节表达不同的毒力基因实施其感染过程。目前已建立起多种分析鉴定体内特异表达的细菌毒力基因的方法;其中荧光差异显示技术的应用为鉴定细菌的毒力基因以及揭示细菌致病机理开辟了新途径。本对此作一扼要综述。     

细菌质粒复制的控制机制

通过分析细菌中质粒的存在状态和调控机制的相关研究进展,为研究细菌致病机理、机体免疫防护机制,分析确定菌株的标识基因和标识分子,以及研究质粒表达调控分子机理提供思路,进而为应用基因工程手段构建筛选新的表达载体、研究新型疫苗候选株提供理论基础。     

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。     

植物与病原菌互作的蛋白质组学研究进展

深入认识植物与病原菌的识别方式、亲和性或非亲和性的互作模式,对于揭示植物-病原菌互作机制研究具有重要意义.利用蛋白质组学方法研究病原菌侵染植物过程,分析相关的基因和蛋白,有助于从分子水平上探究植物-病原菌相互作用机制.本文概述了植物-病原菌的互作机制,系统介绍了差异蛋白质组学分析方法在植物-病原真菌、植物-病原细菌两类互作系统中的应用,分析了植物与病原菌互作过程中可能涉及的差异表达功能蛋白,并对当前蛋白质组学技术在植物与病原菌互作研究中存在的诸多问题进行了探讨.     

宫颈癌差异表达基因筛选及功能分析

目的:筛选参与宫颈癌发生、发展的关键基因,为临床诊疗提供新的靶点。方法:在NCBI-GEO数据库中筛选多组宫颈癌基因表达检测数据集,利用GEO2R分析工具筛选各组数据集的差异表达基因;应用R分析筛选不同数据集之间共有的差异表达基因;利用DAVID在线分析对差异表达基因进行功能聚类和通路分析;利用STRING分析差异表达基因编码蛋白之间的相互作用关系。结果:共选择6组表达数据集,筛选得到59个差异表达基因(宫颈癌组织vs正常组织),表达差异至少达2倍,其中包含50个表达上调基因及9个表达下调基因。这些差异表达基因参与细胞周期、DNA复制、细胞分裂等生物进程。蛋白互作分析表明,这些差异表达基因多数存在相互作用。结论:利用生物信息学方法对不同来源的基因检测数据进行整合分析,有助于更准确的筛选对宫颈癌发生、发展过程具有重要作用的关键基因,本文筛选的宫颈癌差异基因为进一步研究宫颈癌发生、发展的分子机制及临床诊疗提供思路。     

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。     

巴洛沙星胁迫下大肠杆菌的比较蛋白质组学研究

随着全球细菌耐药形势的日益严峻,细菌耐药机制已成为热点内容。利用iTRAQ标记的定量蛋白质组学方法,比较大肠杆菌K12 BW25113菌株在1/4 MIC巴洛沙星浓度胁迫下蛋白表达的差异。结果表明,质谱分析法共鉴定到118个差异蛋白,其中52个蛋白表达上升,66个表达下降;经生物信息学分析发现,细菌可能通过降低TCA循环、丙酮酸循环以及碳代谢等能量代谢来调整细菌的耐药状态;并通过提高核酸代谢等相关蛋白表达,减少巴洛沙星的杀菌压力,促进细菌存活。同时,利用qPCR技术验证碳代谢和嘧啶代谢途径的相关基因在mRNA水平的表达变化,表明大部分基因转录水平表达变化与蛋白水平一致。以上结果为深入研究细菌的耐药过程提供了理论依据,也为更好地控制和防治耐药细菌提供了药物作用靶点。     

抑制性消减杂交技术在寄生虫学研究中的应用

抑制性消减杂交技术(SSH)是一种适用于分离两个遗传背景相关的DNA样品之间差异从而表达基因的方法。目前,该技术在寄生虫学研究中的应用不是很多,主要应用在寻找与寄生虫不同发育阶段相关的差异表达基因和与寄生虫抗药性相关的差异表达基因以及其他相关基因的研究,如与不同虫株、不同宿主、或性别差异相关的基因。本文从这几个方面综述了SSH技术在寄生虫学研究中的进展情况。了解这些信息,有助于将来更好地利用该技术研究寄生虫学,为寄生虫病的防治提供一定的理论依据。     

家蝇幼虫消减文库的构建及差异表达基因的鉴定

为了鉴定家蝇Musca domestica免疫相关基因,应用抑制性消减杂交技术,构建刺激家蝇幼虫差异表达cDNA消减文库。以大肠杆菌Escherichia coli和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus诱导12 h的家蝇幼虫与未诱导的家蝇幼虫为消减杂交对象,获得了差异表达基因的cDNA片段,将其与T/A载体连接并转化大肠杆菌DH5α,构建了刺激家蝇幼虫cDNA消减文库。PCR检测发现,文库的阳性克隆中插入的cDNA片段大小在200~1 000 bp之间,随机挑选了161个含大小不等差异片段的克隆进行测序和同源性分析,鉴定了36种蛋白的基因片段,包括抗菌肽、酶、核糖体蛋白、其他功能蛋白以及功能不明的蛋白。用半定量RT-PCR分析了其中6种蛋白基因的表达,结果显示：防御素和攻击素基因在细菌刺激后24 h内明显上调表达,而溶菌酶、酚氧化酶原活化因子、糜蛋白酶和蛋白质合成起始因子基因在细菌刺激后0-4 h内表达受抑制,12 h后上调表达。该研究结果为家蝇免疫相关基因的克隆和家蝇免疫防御机制的探讨奠定了良好的基础。     

团头鲂生长相关基因在不同发育时期生长轴组织的表达分析

为了探讨生长相关基因对团头鲂生长发育的调控, 研究采用Real-time PCR的方法定量分析了团头鲂6个生长相关基因在其不同生长发育阶段(3、6、12月龄)相关组织(脑、肝脏、肌肉)的表达情况, 并比较了这些基因在生长快和慢两个群体的表达差异. 结果显示: GHRs基因在肝脏与肌肉中的表达量高于脑, 在6月龄表达量高于3月龄与12月龄, 生长快群体中的表达量高于生长慢群体(P0.05); IGFs基因在三个组织中均有表达, 肝脏表达量最高, 生长快群体中的表达量高于生长慢群体(P0.05). MSTN a与MSTN b基因在组织中表达模式存在差异, MSTN a在肌肉中高表达, MSTN b主要在脑与肝脏中表达. HCL聚类结果表明: 除了MSTN a基因外, 其他5个基因在生长差异的两个群体中表达量均分别聚为一支. 不同时期组织表达聚类结果表明, 除了3月龄肝脏与12月龄肌肉组织, 6个生长相关基因在不同时期的同一组织中的表达模式存在相似性. Pearson相关分析显示: GHRs与IGFs呈正相关, MSTN a基因与GHR 2、IGFs基因呈负相关, 相同基因在两个群体中呈极显著相关(P0.01).       

铜绿假单胞菌临床菌株TTSS表达水平及相关因素分析

Ⅲ型分泌系统（type Ⅲ secretion system, TTSS）是铜绿假单胞菌的重要致病因子．分析临床菌株中TTSS的表达水平,对于研究铜绿假单胞菌的致病机制具有重要意义．本研究通过测定融合报告基因exsA-lacZ和exoT-lacZ编码的β-半乳糖苷酶活力,分析了150株铜绿假单胞菌临床菌株exsA和exoT基因的表达水平,发现71株（47.33%）细菌exsA基因的表达为阳性,65株（43.33%）细菌exoT基因的表达为阳性,基因exsA与exoT表达水平存在正相关（P <0.001）,且不同菌株间两者表达水平差异较大．采用统计学方法对实验结果进一步分析发现,TTSS表达与呼吸道感染等临床症状相关（P <0.05）;与标本的分离时间相关（P =0.029）;与菌株亚胺青霉烯耐药性存在负相关（P <0.05）．本研究结果显示,铜绿假单胞菌临床菌株TTSS表达水平差异较大,与多种因素存在相关性.     

遗传性骨病致病基因及相关miRNA的相互作用分析

目的:筛选遗传性骨病相关的致病基因和其相关的mi RNA,并研究两者相互作用关系以及在遗传性骨病中的作用。方法:本研究应用生物信息学的方法,首先应用mirwalk和《国际遗传性骨病分类标准》分析遗传性骨病的致病基因,根据筛选出来的致病基因利用mirwalk的10个预测mirna搜索引擎功能,搜索致病基因的相关mi RNA,并应用excel工作表统计分析mirna的靶向致病基因;再应用Cytoscape软件分析致病基因和相关mirna之间的相互作用关系。结果:本研究中与遗传性骨病密切相关的基因可以分为四类:第一类为成骨不全类基因COL1A1、COL1A2等;第二类为骨密度降低类基因如ACVR1、ALX1等;第三类为骨密度增加类基因如CASR、DMTF1等;第四类为通过作用骨干参与骨密度增加的基因如TGFBR1、MYCN等。其中与成骨不全关系最为密切的mirna是hsa-miR-26b、hsa-miR-19、hsa-miR-200c;与骨密度降低关系最为密切的mirna是hsa-miR-138、hsa-miR-505;与骨密度增加关系最为密切的mirna是hsa-miR-196a、hsa-miR-200b、hsa-miR-19b。结论:mirna可通过调控遗传性骨病致病基因在其病理过程中起到重要作用,提示上述mirna可能是成为遗传性骨病产前筛查和临床药物治疗的新靶点。     

氦氧饱和高气压暴露对铜绿假单胞菌PAO1基因表达的诱导调节

研究氦氧饱和高气压暴露对铜绿假单胞菌基因表达谱的系统影响,对急性毒力基因表达的调节。用全基因组DNA芯片分析技术比较菌株暴露前后基因表达谱差异;RT-PCR方法验证部分差异表达基因;用分光光度法在细胞水平验证弹性蛋白酶含量;小鼠染毒法观察暴露组细菌毒力在整体动物水平的变化。基因表达谱分析结果表明,铜绿假单胞菌暴露12 h差异表达基因达243个、72 h差异表达基因为1 168个。72 h差异表达基因中与细菌应激响应、蛋白折叠、转录调节、菌毛和鞭毛合成、毒力因子调节与合成、细菌外膜蛋白和抗原合成的基因大量上调;部分基因的RT-PCR验证结果与芯片结果一致;细胞水平验证结果显示暴露72 h细菌毒力表型增强。因此,氦氧饱和高气压暴露对铜绿假单胞菌基因表达谱有明显影响,对急性侵袭性感染毒力因子基因表达水平有正向诱导调节作用。     

抑制差减杂交技术在细菌基因差异表达研究中的应用

同种细菌基因组差异及基因差异表达的鉴定与研究具有重要的分子生物学意义。某一菌株所具有的而另一菌株所缺乏的基因可能决定菌株重要的遗传特征。抑制差减杂交技术是近年来新建立起来的一种快速鉴别差异表达基因的新方法,本文就该方法的原理及在原核细菌中的应用作一综述。     

基于功能基因组数据整合方法研究前列腺癌风险基因

目的:利用生物信息学方法,将高通量基因表达数据与单核酸多肽(SNP)基因型数据进行整合分析,研究并注释前列腺癌风险基因。方法:本文基于EST、SAGE、基因芯片三类功能基因组数据整合的方法研究前列腺癌风险基因。首先,通过三类数据寻找前列腺癌中异常表达和差异表达基因。利用全基因组关联分析得到前列腺癌相关基因的SNPs。定位所得到的前例腺癌差异表达基因与SNPs到染色体,获取与SNPs在同一区段的差异表达基因,并通过各种数据库注释所得基因。结果:通过数据整合分析,最终得到前列腺癌风险基因84个,其中20多个基因已被证实与前列腺癌极其相关。结论:整合前列腺癌高通量表达数据与SNP基因型数据,能够快速有效的获得前列腺癌显著相关基因。此方法可以推广于其它癌症的研究。     

乳腺癌基因芯片实验数据分析与挖掘

目的 对公共数据库上下载得到的乳腺癌基因芯片试验结果进行数据分析,找出在正常组织与癌组织中呈现差异表达的基因,并寻找差异表达基因的相关基因.方法 综合运用显著性分析（SAM）、顶级评分基因对（TSP）、关联规则挖掘等方法,对数据进行处理.结果 筛选出若干呈现差异表达的基因,并且寻找了其中一部分基因的可能高度相关的基因.结论 筛选出的基因及其相关基因可用于为进一步的研究提供候选基因.     

基于GO与基因表达谱挖掘特征基因功能类

我们研制了基于Gene Ontology与基因表达谱挖掘与实验条件相关的特征基因功能类的算法OntoFexed,它的特点是分别采用信息增益方法和Rand Index评价单个基因功能类与一组基因功能类鉴别差异表达基因与不差异表达基因的能力。算法的优点是充分利用了GO的结构信息来搜索特征功能类,并能给出各个抽象层次上的特征功能类。我们将OntoFexed应用于腺癌数据集和NCI60数据集,发现OntoFexed确能发掘与实验条件相关的功能类,且算法对主要的参数有较高的稳健性。     

产超广谱β-内酰胺酶细菌中I类整合子的研究进展

产超广谱β-内酰胺酶(Extended-spectrum beta-lactamase, ESBLs)细菌的多重耐药性是临床用药的一大难题, 近年研究发现其耐药性的产生与整合子密切相关, 其中临床最常见、研究最深入的是I类整合子。整合子是一种可移动基因元件, 在整合酶的作用下捕捉外源基因盒并使之表达, 是具有基因整合和切除功能的天然克隆和表达系统。研究表明I类整合子可连续捕捉和整合多种耐药基因, 以质粒或转座子为载体在细菌之间传播耐药性, 使ESBLs细菌多重耐药趋势十分严峻。本文就I类整合子的结构特征、I类整合子对耐药基因盒的整合作用及其与ESBLs细菌耐药性的关系等方面进行综述。     

慢性髓细胞性白血病病人骨髓单个核细胞中差异表达基因的筛选

目的:筛选慢性髓细胞性白血病(CML)病人骨髓单个核细胞与正常人的差异表达基因,探讨CML的发病机制.方法:提取正常人和CML病人单个核细胞的RNA,逆转录成cDNA并用地高辛标记,应用全基因组表达谱基因芯片对差异表达基因进行研究,采用Jubilant病理/疾病分类法对CML相关差异表达基因进行分析.结果:共筛选出CM...