抗衰老药物对线虫生存曲线影响的荟萃分析

随着世界人口老龄化步伐的加快,衰老机制及抗衰老药物的研究日益成为生物医学领域的热点前沿之一.国内外已有大量研究报道抗衰老药物能够延长多种模式生物包括线虫、果蝇、小鼠、大鼠及灵长类等的寿命,然而,这些药物延缓衰老方式的差异仍缺乏系统研究.因此,本研究以衰老研究的热点模式生物线虫为对象,搜集1990年以来国内外刊物上正式发表的有关抗衰老药物寿命试验的研究文献及其涉及的生存曲线,利用荟萃分析比较了不同抗衰老药物与生存曲线变化类型间的关系,并结合药物的药理作用探讨其延寿机制.生存曲线特征聚类结果与药物生物学分类交叉分析结果表明,药理作用类型与增益类型具有很强相关性,提示这2种分类方法的结果是匹配的.抗氧化剂类药物和控制血糖类药物对生存曲线的改善总体增益虽然不是最高,但相对于正常组生存曲线其增益部分呈平移形,表明该类药物可以通过改善年龄结构对整个群体产生显著增益,且其衰老曲线的特征与自然衰老相似.抗癫痫药物及胃肠道菌群相关药物总体增益较大,其曲线增益形状呈梯形,提示该类药物(尤其是胃肠道菌群相关药物)尽管显著延长了少数个体的最大寿命,但是从整个群体来看,大多数个体寿命延长程度并不明显,受益的少数个体可能需要较长的外界资源支持方能保持较长时间的存活状态,这种模式既不大众化也不经济.综上所述,清除自由基和控制血糖类药物对健康老年有着更为积极合理的作用与效应.     

人健康肝组织刀豆凝集素(Con A)结合型糖蛋白组学研究

通过凝集素亲和层析技术结合双向电泳-质谱技术构建人健康肝组织Con A结合型糖蛋白数据库并进行生物信息学分析; 利用研磨和匀浆两步法抽提人健康肝组织总蛋白, 通过固相凝集素亲和层析获得与刀豆凝集素(Con A)结合型糖蛋白, 经过双向电泳、荧光染色、图像分析获得人健康肝组织表达谱; 通过MALDI-TOF-MS质谱鉴定及生物信息学分析获得人健康肝组织数据库, 并建立了高重复性的人健康肝组织Con A结合型糖蛋白表达谱, 图谱均点数为301±15, 挖取139个蛋白点进行质谱鉴定, 去冗余后确定了85个与细胞周期、代谢通路相关的蛋白质; 通 过NetNGlyc和NetOGlyc对糖基化位点进行预测, 并按照geneontology对其功能定位等进行分类, 并对其中与肿瘤发生发展相关的蛋白进行具体分析. 由此可见, 凝集素亲和层析结合2－DE, 质谱鉴定是一种高通量的检测方法, Con A结合型糖基化修饰谱的构建为后续研究奠定了基础.     

用生物信息学方法寻找肝癌特异性表达基因转录调控模式

为了对肝癌(hepatocellularcarcinoma,HCC)的分子发病机理进行研究,首先对肝癌基因表达谱数据用t-检验算法进行了分析,找到了肝癌中特异性表达基因(characteristicgenes).然后把这些基因结合已知的肝HNF家族转录因子染色质免疫共沉淀结合DNA启动子芯片(ChIP-chip)实验数据用SAEM算法进行分析,得到了肝癌特异性表达基因的转录调控关系,并寻找到了多个HNF家族转录因子调控单基因的转录调控模式.结果表明HNF家族转录因子对大量具有重要功能的肝癌特异性表达基因进行了转录调控,并且多个HNF家族转录因子调控单基因可以形成前馈环和多输入调控等模式.     

蛋白质亚细胞定位的生物信息学研究

细胞中蛋白质合成后被转运到特定的细胞器中,只有转运到正确的部位才能参与细胞的各种生命活动,如果定位发生偏差,将会对细胞功能甚至生命产生重大影响.蛋白质的亚细胞定位是蛋白质功能研究的重要方面,也是生物信息学中的热点问题,数据库的构建和亚细胞定位分析及预测加速了蛋白质结构和功能的研究.     

在全基因组范围内筛选酵母中砷抗性相关基因

砷化物是广泛应用的抗癌药物,特别是对白血病有显著疗效.然而,治疗过程中病人会因对砷化物具有耐药性而影响治疗效果,而目前对于砷抗性机制尚缺全面深入的研究.利用酵母作为模式生物,使用不同浓度的砷对由4757个酵母缺失型突变体组成的菌株库进行筛查.共鉴定出104个基因/开放阅读框(ORF),其缺失导致酵母对砷的抗性增加.生物信息学分析结果提示,这些基因与mRNA分解代谢、应激反应、组蛋白乙酰化和蛋白质合成及分解代谢等功能有关.同时这些基因中多于半数具有哺乳动物同源类似物.所以,进一步研究这些基因有望为人类砷化物的耐药性及毒性机制研究提供富有价值的新线索.     

基于microRNA共调控网络的microRNA调控机制研究

已有研究通过计算和实验的手段,证明了不同的microRNA(miRNA)通过相互之间的合作,来共同调控它们所共有的靶基因。对miRNA之间这种合作行为的特性的研究,能够帮助我们更好的理解miRNA的调控机理。本文建立了一个网络来描述miRNA之间的合作关系,并通过对该网络的分析,得出了四点关于miRNA调控机制的性质。第一,基因靶标数目越多的miRNA倾向于与越多的miRNA伙伴进行合作。第二,进化上保守的miRNA所具有的共调控伙伴的数目显著多于非保守的miRNA。第三,以上的性质是跨物种的存在的(人与小鼠)。第四,miRNA与蛋白质在系统层面性质存在一定的相似。     

羟基酪醇作为线粒体营养素的调控机制

地中海饮食,特别是橄榄油,赋予了地中海周边国家人民对于退行性疾病的强力抵抗,尤其是心血管疾病和肿瘤的发生率以及致死率相对更低。羟基酪醇是橄榄油中的多酚类化合物之一,在防治紫外辐射、糖尿病、老年性视网膜黄斑病变、心血管疾病以及肿瘤等方面都具有重要的生物学效应。将具体阐述羟基酪醇作为一种线粒体营养素（如通过调节线粒体的动态变化以及Nrf2介导的抗氧化酶的诱导等）如何促进其有益功能。     

脊椎动物中微小RNA进化模式研究

微小RNA（microRNA,miRNA）是一类长度约为22个核苷酸的内源性非编码RNA．它们在植物、多细胞动物和病毒的基因组中广泛存在并起着重要的调控作用．到目前为止,人们对于这类重要调控因子的进化特性还知之甚少．大多数的miRNA被认为在进化上是高度保守的,但近期随着大量相对不保守的miRNA被相继发现并报道,人们发现在进化过程中不断有新的miRNA产生．在本文中通过研究一个微小RNA超家族,分析了miRNA在脊椎动物中的进化特性．发现新产生的miRNA在其出现后的一段时期内会经历一个近似中性进化的过程,在序列上快速演变,随后逐渐固定下来,并在进化上趋于保守．同时观察到miRNA有系特异性（1ineage—specific）的大规模复制现象,以及miRNA在串连复制后,同源的miRNA前体可能会选择其发卡环不同臂上的序列作为成熟体,从而大大增加了miRNA新功能产生的可能性．这些观察表明,miRNA这一类重要的调控因子在进化过程中是十分活跃的。     

转录因子结合位点的计算分析方法

基因组上众多基因和非编码转录体按照特定的规律有序地表达是细胞正常生命活动的基础。转录调控是基因表达调控的关键步骤,转录因子结合在基因启动子序列中的转录因子结合位点,启动基因的转录和控制基因的转录效率。分析转录因子结合位点对研究基因调控系统有着重要意义,生物信息学在转录因子结合位点的研究中发挥着关键的作用。文章综述了分析蛋白质编码基因的转录因子结合位点的典型流程,总结了主要的算法、软件和资源,并简要评述了目前非编码RNA转录调控的研究现状。     

偏执型精神分裂症与4个涉及多巴胺代谢的基因之间的关联分析

精神分裂症是由多基因相互作用导致的复杂疾病。对其易感基因,儿茶酚氧位甲基转移酶基因（COMT）的众多报道充满了矛盾。在对偏执型精神分裂症研究中,我们用多基因座关联分析法研究了4个涉及神经递质多巴胺代谢的基因之间的相互作用。分析结果支持如下假说：COMT-136-BclI对Val^108/158Met有调控作用。当前者的基因型是CC时,后者的易感等位基因型是Met（A）;而当前者的基因型是GG时,后者的易感等位基因型是Val（G）。这一新的假说可以解释此前单基因座分析对Val^108/158Met(COMT)的截然相反的报道,同时也显示了多基因座分析对复杂疾病研究的必要性。