转香蕉MaASR1基因的拟南芥株系在干旱胁迫条件下的表达谱分析

干旱是最重要的环境胁迫,香蕉MaASR1基因在植物响应逆境胁迫时发挥着重要作用,为了深入研究MaASR1基因的过表达使拟南芥抗旱的分子机制,利用全基因组表达芯片来广谱的筛选MaASR1基因转入后自然条件下及干旱处理条件下差异基因的表达情况。对基因芯片的结果进行了详细的生物信息学分析及相关基因的RT-PCR验证,结果表明MaASR1基因异源表达的拟南芥株系在自然生长条件下共有747个差异基因,其中上调基因559个,下调基因188个;在干旱胁迫条件下共得到653个差异基因,其中上调基因256个,下调基因397个;MaASR1基因的转入可以通过影响激素、光合作用、锌指蛋白及不依赖ABA途径的DREB2A等相关基因的表达来提高拟南芥的抗旱性。为解析MaASR1基因作为转录因子提高植物抗旱能力的分子机制奠定基础。     

红花注射液对气虚血瘀证模型大鼠基因调控作用的研究

目的:采用基因芯片技术,分别构建气虚血瘀证大鼠和红花注射液给药处理后气虚血瘀证大鼠的差异基因表达谱,比较并分析,筛选出红花能够治疗气虚血瘀证的关键基因群,并推测其起治疗作用的基因组调控机制。方法:15只SD大鼠随机分为模型组、给药组、空白对照组。模型组和给药组采用疲劳游泳和饥饿饲养处理。造模一周后,给药组尾静脉注射红花注射液(100mg/kg/d),模型组给予相同体积生理盐水;对照组不做任何处理。造模进行两周后处死大鼠,取血检验血流变指标并评价造模情况;另抽取足够的血分离mRNA并逆转录杂交基因芯片;扫描信号分析确定受红花注射液调控的基因;并通过基因数据库查询相关基因功能,结合相关文献分析初步探讨红花作用的机制。结果:两周后经过检验和观察发现模型组大鼠在不同切率下的全血粘度增加,并且其体征表现出虚弱和瘀血的状态、体重下降,确定造模成功;给药组大鼠则相对于模型组的各项检测指标和状态有所改善,确认药物有疗效。在差异基因的比较中,空白组相对于给药组上调基因252条,下调基因54条;给药组相对于模型组上调基因196条,下调基因32条;两次差异表达基因中有16条相同基因,这些差异基因涉及到炎症损伤、免疫调节反应等方面。结论:红花注射液对于气虚血瘀证有治疗作用,在基因层次上是通过抗炎症损伤机制实现的。     

四川农业大学成立未来农业与健康研究中心

经国家有关部门批准，四川农业大学未来农业与人类健康研究中心于近日正式成立，美国康乃尔大学营养学教授雷新根博士受聘担任研究中心主任。     

黑龙江地区400例乙型肝炎病毒基因分型与耐药突变研究

目的:运用基因芯片技术分析黑龙江地区乙型肝炎病毒(HBV)基因型分布特征及基因耐药变异情况。方法:随机选择2012年11月至2015年11月本医院乙型肝炎患者血清样本400例,应用PCR-反向点杂交的基因芯片技术对样本血清中HBV基因型及常见4类抗病毒药物耐药相关的多个位点进行检测,并进行数据分析。结果:400例样本中基因型分布以C型为主占83.25%(333例),B型7.25%(29例)、D型0.25%(1例)及混合基因型2.75%(11例);耐药突变位点检出188例,总耐药率为45.19%,其中突变位点236T(4.61%)提示阿德福韦酯单项耐药,耐药率为5.82%(10例),与拉米夫定耐药相关的为126例,突变位点以rt204I和(rt180M+rt240V)为主,显著高于其他抗病毒类药物,耐药风险较高。结论:黑龙江地区乙型肝炎基因分型以C为主,B型和其它混合型较少,且更容易对拉米夫定产生耐药。     

建立多重液相基因芯片方法快速检测狐狸、水貂成分

基于xMAP液相芯片新型生物技术平台,分别以狐狸线粒体DNA D-loop区序列、水貂线粒体DNA细胞色素b基因序列为模板设计特异扩增引物和探针,并对探针进行锁核酸修饰,建立了二重xMAP液相基因芯片方法,用于快速检测狐狸和水貂源性成分。该法能准确鉴定鉴别狐狸和水貂DNA,对其他18种动物物种DNA均呈检测阴性,对狐狸、水貂DNA的检测低限分别为2. 8pg/μl、0. 9pg/μl,对肉类混样检出限为0. 05%(m/m)。对目标源性DNA含量为1%(V/V)的32份饲料与食品核酸添加样本均呈对应目标检测阳性。结果表明,该方法特异性强、灵敏度高,适用于食品与饲料领域相关原料和产品的质量与安全检验。     

幽门螺杆菌感染胃组织基因芯片生物信息学分析

为探讨幽门螺杆菌感染胃组织后差异基因变化,深入分析参与疾病发生、发展的分子机制。从GEO(Gene Expression Omnibus)数据库下载幽门螺杆菌感染胃组织基因芯片数据(GSE5081),根据胃粘膜组织是否受损分组,分别比较幽门螺杆菌感染者与阴性对照组,获得差异基因并进行功能分析包括GO分析、信号通路分析,基因相互作用及基因共表达,得到重要核心基因,并通过实时定量PCR方法进行验证。结果表明:得到参与幽门螺杆菌感染后上调的44个主要基因,主要涉及的GO分析及信号通路包括免疫反应、炎症反应、抗原提呈、细胞因子通路、因子受体关联,细胞粘附分子等。研究发现核心基因CXCR4,CCL20,JAK3,TNFAIP2,PLEK,HLA-DMA,PTPRC,CXCL13,BCL2A1,并通过实时定量PCR的方法进行部分验证,CXCR4,CXCL5,CXCL2在幽门螺杆菌感染后的胃黏膜组织表达高于对照组。幽门螺杆菌感染后胃粘膜组织引起免疫反应,炎症反应,抗原提呈,因子受体关联,细胞粘附分子通路的激活。同时发现一些主要的趋化因子相关基因CXCR4,CXCL5,CXCL2,CCL20,CXCL1等,涉及增殖,炎症,免疫,凋亡基因JAK3,TNFAIP2,PLEK,HLA-DMA,PTPRC,BCL2A1等的表达上调,并实时定量PCR验证部分相关基因的表达。这些结果为从分子网络机制层面上认识幽门螺杆菌感染提供分析思路及基础。     

慢性酒精中毒大鼠在学习记忆方面差异基因的生物信息学分析

借助基因芯片获取慢性酒精中毒大鼠海马相关基因的表达数据集,通过生物信息学的分析方法对差异表达基因进行筛选与分析。从分子水平揭示慢性酒精中毒对大鼠大脑海马体的影响,为慢性酒精中毒的损伤机制以及相关疾病发病机制的基础研究与临床治疗提供新的方向。同时,还通过Y迷宫实验对实验大鼠的学习记忆功能进行了检测,借助电镜拍摄其线粒体。结果显示,我们一共筛选出208个差异表达基因,其中51个表达上调,157个表达下调。其中涉及的主要信号通路有氧化磷酸化通路、D-谷氨酰胺和谷氨酸代谢通路、阿尔茨海默病信号通路、帕金森病信号通路、膀胱癌信号通路、B细胞受体信号通路和亨廷顿病信号通路等。由此我们得出结论,慢性酒精中毒可能影响了海马多个基因的表达,其中包括Rpsa、Wdr31、Rps11、Rps9、Ndufa2、Mrto4、Rpl6、Dap3、Ndufb8、Ndufb6、Ephb2、Cox6c、Prkcd、Rela、Raf1、Ubd、Mrps28、Mrpl35等关键基因,进而损伤了电子传递链复合体Ⅰ,最终损伤线粒体,导致大鼠学习记忆能力的损伤。     

肿瘤表达谱基因芯片数据的混合效应模型分析

目的:研究混合效应模型(Mixed Effects Model)在肿瘤表达谱基因芯片数据分析中的检验效能,并探讨其分析效果。方法:采用混合效应模型分析肿瘤实例基因芯片数据,并以基因集富集分析方法(GSEA)作为参照比较分析结果的有效性和科学性,探讨其检验效果。结果:通过混合效应模型和基因集富集分析(GSEA)两种方法对肿瘤基因芯片数据的分析和比较,两种方法筛选出共同的差异表达通路外,混合效应模型额外地筛选出来GSEA未能检验到的8条差异表达通路,且得到文献支持;混和效应模型筛选出的前10个差异表达通路中有6个已有生物学证明而基因集富集分析方法(GSEA)筛选出的前10个差异表达通路中仅有4个已有生物学证明。结论:混合效应模型作为top-down方法中的典型代表,其优势在于通过构建潜变量达到降维目的,可有效地减少多个复杂的变异来源从而保证了结果的准确性和科学性,其检验效能优于基因集富集分析方法(GSEA),是一种行之有效的筛选肿瘤基因芯片数据的分析方法。     

两种高危型HPV检测技术诊断宫颈病变的临床价值比较

目的:比较酶切信号放大法(Cervista)与导流杂交基因芯片技术(Hybri Ma)检测高危型人乳头状瘤病毒(HR-HPV)诊断宫颈上皮内瘤变2级或2级以上(CIN2+)的临床价值。方法:随机选择288例2012年3月至2013年1月在哈尔滨医科大学附属第一医院妇科门诊进行新柏氏液基细胞学检查的年龄在20~65岁的宫颈细胞学检测未明确意义的不典型鳞状细胞(ASCUS)的患者,采用Cervista技术与Hybri Ma技术进行高危型HPV检测,并对入组的患者行阴道镜下宫颈活组织检查。以病理学诊断结果为金标准,比较Cervista技术与Hybri Ma技术诊断宫颈上皮内瘤变2级或2级以上(CIN2+)的敏感度、特异度及ROC曲线。结果:在入组的288例患者中,Cervista技术和Hybri Ma技术检出高危型HPV的阳性率分别为49.31%和51.39%(P0.05),其诊断CIN2+的敏感度分别为95.65%和91.30%(P0.05),特异度分别为59.50%和56.20%(P0.05),阳性预计值分别为30.99%和28.38%(P0.05),阴性预计值分别为98.63%和97.14%(P0.05)。两组ROC曲线下面积分别为0.776和0.738(P0.05)。结论:Cervista技术与Hybri Ma技术诊断CIN2+的临床价值相当。     

从DNA合成技术角度阐述合成生物学

合成生物学是一个拥有巨大潜力的新兴学科,合成生物学技术的发展将会对未来生物、医药、农业、能源、材料和环保等方面产生巨大的推进作用。基因合成是合成生物学中最基本和使用最多的一种技术手段,合成生物学的快速发展对基因合成能力提出了空前需求。综述基因合成技术的发展历史、现状和未来趋势,探讨基因合成技术存合成生物学以及整个生命科学研究中的应用和重要意义。