SNP芯片数据估计动物个体基因组品种构成的方法及应用

自然和人工选择、地理隔离和遗传漂移等原因使动物基因组中许多位点的等位基因频率在群体间会产生差异。源于不同品种(祖先)杂交(交配)的动物个体,其基因组与这些品种(祖先)的基因频率(基因型)会存在一定的相关性。因此采用合适的统计模型和分析方法,可以估计出每个品种(祖先)对于个体基因组的遗传贡献比例,又称为个体的基因组品种构成(genomic breed composition, GBC)。本文介绍了利用SNP芯片数据估计动物个体GBC的原理、方法及步骤,并且通过对198头待鉴定的日本红毛和牛GBC的评估,演示了用回归模型和混合分布模型估计动物个体GBC的具体步骤,其中包括SNP子集的筛选、参考群体中动物个体选择以及待测定动物GBC的计算。参考动物群体选自日本红毛和牛(Akaushi)、安格斯牛(Angus)、海福特牛(Hereford)、荷斯坦牛(Holstein)和娟珊牛(Jersey) 5个品种共36 574头,每个个体有40K或50K芯片数据。本文在现有商用 SNP芯片基础上筛选用于品种鉴定和估计动物个体GBC的SNP子集,是对现有SNP芯片功能的拓展和深入开发利用。此外,在基因组选择中如何利用SNP基因型估计动物个体GBC的结果,提高纯种和杂种动物的预测准确度,也是值得深入研究的领域。     

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.     

酵母SOD1基因缺失突变体应答刚果红胁迫的转录组学分析

SOD1基因编码的铜锌超氧化物歧化酶是酵母细胞中最重要的抗氧化酶. 前期研究发现,SOD1基因缺失(sod1Δ)导致酵母细胞对真菌细胞壁抑制剂刚果红(Congo red, CR)的敏感性增加,提示细胞抗氧化能力与细胞壁稳定性相关. 本研究采用酵母全基因组表达谱芯片,比较了CR胁迫条件下,野生型酵母细胞和sod1Δ酵母细胞的转录表达谱. 结果表明,与野生型酵母细胞相比,sod1Δ酵母细胞中260个基因发生了显著差异表达(140个基因表达上调、120个基因表达下调). 随机选取12个差异表达基因采用定量PCR验证,结果与芯片分析结果一致. 差异表达基因功能主要涉及细胞壁(几丁质合成)、细胞代谢、细胞防御(抗氧化和热冲击蛋白)、蛋白质合成以及大量功能未知基因. 进一步研究发现,CR处理后,细胞壁几丁质含量和细胞内氧化应激指标丙二醛(MDA)含量在sod1Δ酵母细胞中显著升高,而在野生型酵母细胞中无明显变化,与芯片筛选差异表达基因的生物学功能分析结果一致. 本研究提供了在全基因组水平上对SOD1基因与细胞壁应激反应之间关联的新认识.     

大鼠再生肝8种细胞的丝氨酸族氨基酸代谢相关基因的转录谱

为了解大鼠肝再生中8种肝脏细胞的丝氨酸族氨基酸代谢相关基因转录谱, 文章用Percoll密度梯度离心结合免疫磁珠分选分离大鼠的8种再生肝细胞, 用Rat Genome 230 2.0芯片等检测它们中丝氨酸族氨基酸代谢相关基因的表达变化, 用Cluster和Treeview等软件分析上述基因在肝再生中表达模式, 用生物信息学和系统生物学等方法分析上述细胞中丝氨酸族氨基酸代谢活动。结果表明, 在27个发生有意义表达变化的基因中, 肝细胞、胆管上皮细胞、卵圆细胞、肝星形细胞、窦内皮细胞、库普弗细胞、陷窝细胞、树突状细胞的基因数分别为13、16、11、14、13、11、12、14, 相应细胞的上调、下调和上/下调的基因数分别为7、6和0, 2、10和4, 2、8和1, 8、3和3, 6、5和2, 4、6和1, 2、10和0, 6、6和2。总的来看, 肝再生中各细胞的表达下调基因占优势, 但在肝再生启动阶段, 肝星形细胞和窦内皮细胞的表达上调基因占优势。上述丝氨酸族氨基酸代谢相关基因转录谱预示丝氨酸族氨基酸的合成主要在肝再生启动阶段的肝细胞、肝星形细胞、窦内皮细胞和库普弗细胞中增强, 它们的降解主要在肝再生进展阶段的肝细胞、胆管上皮细胞、陷窝细胞和树突状细胞中进行。     

微孔板蛋白质芯片技术应用于单克隆抗体分型研究

设计与构建了可用于单克隆抗体分型鉴定的微孔板蛋白质芯片,利用该芯片进行了12株单克隆抗体和2种多克隆抗体的分型鉴定,并与ELISA方法进行了对比。结果表明,蛋白质芯片方法对单克隆抗体和多克隆抗体进行鉴定的结果,与ELISA方法进行鉴定的结果一致;与ELISA方法相比,蛋白质芯片的方法降低了试剂与样品的用量,缩短了工作时间,提高了工作效率。对于高通量的单克隆抗体制备体系,单克隆抗体分型蛋白质芯片是一种敏感、快捷的分型鉴定工具。     

小麦主胚根生长及主要性状全基因组关联分析

为解析小麦初生根系建成的遗传机制,本研究以黄淮麦区的198份小麦自然群体为材料,对在室内人工气候箱内水培21 d的小麦主胚根的一级分枝根数、分枝密度、长度、表面积、体积和平均直径6个性状进行调查分析,结合660K基因芯片用Q+K混合线性模型对主胚根性状进行全基因组关联分析,并对显著且稳定的关联位点进行功能注释和候选基因挖掘。结果表明,主胚根不同性状呈正态或近似正态分布,变异系数为5.56%～22.10%。通过全基因组关联分析,共检测到136个显著关联位点,这些位点分布在除7B以外的染色体上,可解释5.10%～13.60%的表型变异,同时检测到13个显著的多效位点,挖掘到TraesCS4A01G023100、TraesCS1B01G294400、TraesCS4A01G006200等16个可能与主胚根生长相关的候选基因,这些基因可能通过调控DNA拓扑结构异构酶、泛素结合酶E2、磷酸肌醇磷酸酶家族蛋白等参与小麦主胚根系的建成。本研究结果为小麦根系调控网络构建,以及优化根系构型和发挥根系功能提供了参考。     

植入性电子芯片降血压

日前，德国弗赖堡大学科研人员发明的一种植入性电子芯片，有望使得高血压患者不用依靠摄入降压药物来维持正常血压，这样不会因长期服用降压药而带来的副作用。     

开发应用于Bio-Plex悬液芯片系统抗IL-17A的单克隆抗体

利用大肠杆菌(E.coli)表达的IL-17A单体蛋白免疫小鼠,通过杂交瘤技术获得针对IL-17A的单克隆抗体,用Bio-Plex悬浮芯片技术筛选出能通过双抗夹心法识别IL-17A的高亲和力单克隆抗体对,最终实现用Bio-Plex悬浮芯片技术定量检测样品中IL-17A含量的研究目标。     

基于分子印迹技术的细菌传感检测

分子印迹因其材料结构的稳定性及靶标物识别的特异性而被广泛应用于生化分离分析的相关领域。近年来，将具有选择性捕获、分离和富集靶标物等优势的分子印迹技术与生化传感检测技术有机结合，是目前细菌等微生物高效检测领域备受关注的研究热点。本文就分子印迹技术在细菌分析中的印迹方法、分析检测技术和典型应用等方面的最新进展进行综述。首先介绍了细菌分子印迹原理，对表面印迹的材料以及直接压印、间接印迹和电聚合等制备方法进行了总结和归纳；重点对基于荧光、电化学、石英晶体微天平（QCM）等检测模式的细菌印迹传感监测在细菌分析检测及其与微流控芯片技术耦合的应用和进展进行了综述；最后，提出了存在的挑战及发展的趋势。     

七重呼吸道病毒液相芯片核酸检测技术的初步建立

由呼吸道病毒引起的疾病严重威胁着人类的生命健康，为了建立一种快速高通量的呼吸道病毒核酸检测方法，本研究将多重PCR技术同液相芯片技术结合起来，针对呼吸道合胞病毒A型和B型、乙型流感病毒Victoria系和Yamagata系、甲型流感病毒H1型和H3型以及新冠病毒等常见的七种呼吸道病毒，初步建立了七重呼吸道病毒液相芯片核酸检测技术，评价了方法的特异性、敏感性和重复性，并使用来自安徽省疾控的25份临床急性期样本核酸对方法进行验证。结果显示，建立起的基于液相芯片多重核酸检测方法可特异性识别七种目标呼吸道病毒的靶基因序列，与包括副流感病毒在内的9种非目标呼吸道病毒无交叉反应。对七种病毒核酸进行十倍稀释液相检测，其中H3、BV、RSVB可以检出10²拷贝/μL,BY、RSVA和SARS-CoV-2可以检出10³拷贝/μL，对H1的检测限为10⁴拷贝/μL。25份样本核酸检测结果与实际相符。结果表明，本研究建立的七重呼吸道病毒液相芯片核酸检测技术具有特异性强、敏感性高、稳定性好等特点，可用于临床样本的快速检测，为呼吸道类传染病的液相...