Windows操作系统下二代测序数据处理平台的建立及高通量信息分析标准流程在个人计算机上的实现

当前二代测序数据的处理广泛使用基于标准版本的Linux操作系统分析方法。这一系统专业性强,成本较高,操作界面不够友好,严重限制了大多数科研人员对数据的自主分析。本文创建了一个基于微软Windows操作系统的全功能二代测序数据的生物信息学分析系统,利用该系统经优选实现当前多种高通量测序数据的主流标准化分析流程。通过RNA-Seq的代表性案例,演算实测数据与传统Linux系统驱动的数据分析结果相比较,结果显示,本系统的组件和流程在常用的数据分析过程中,可以基本取代目前主流的Linux服务器或云计算平台,在运行效率相近的情况下,其操作极为简便且成本大大降低。本系统与所配附的编译软件及流程脚本,不仅为测序数据的生物信息学分析实操演练提供全面的解决方案,而且可以直接应用于专业的测序数据分析中。     

8-氯腺苷诱导的组蛋白H3K79双甲基化促进NBS1和p21的基因转录激活

组蛋白H3第79位赖氨酸甲基化（H3K79me）修饰有单甲基、双甲基及三甲基3种形式,是常染色质的标志.然而,对于组蛋白H3K79三种甲基化各自在基因转录、DNA损伤修复中所起的作用尚不十分清楚.本研究以8-氯腺苷（8-Cl-Ado）为DNA双链断裂（DNA double-stranded breaks,DSB）诱导剂,采用Western 印迹,在人肺癌细胞H1299检测出了DNA修复分子NBS1、细胞周期检验点相关分子p21,并发现H3K79me1、H3K79me2和H3K79me3三种甲基化修饰的组蛋白明显增加;染色质免疫共沉淀结合实时定量PCR实验显示,只H3K79me2与DNA损伤检验点分子p21、DNA修复分子NBS1的启动子区域相结合,说明H3K79双甲基化修饰与这些基因的转录激活有关.结果提示,在8-氯腺苷引起 DSB时,是H3K79me2、而不是H3K79me1和H3K79me3参与NBS1和p21基因转录激活时的染色质重塑.8-氯腺苷诱导H3K79双甲基化增强、促进H3K79me2所在染色质区域的NBS1和p21基因转录激活可能是8-Cl-Ado抑制肿瘤细胞生长作用机制之一.     

中药固真方对一些与细胞增殖有关基因表达的影响

 中药固真方对一些与细胞增殖有关基因表达的影响姚明忠,顾文聪,丁卫,韩志芬,杜国光（上海中医药大学生物化学教研室,上海２０００３２）（北京医科大学生物化学与分子生物学系,北京１０００８３）中药固真方（ＶＲＦ）具有补肾益精、延缓衰老的作用［１］．能提高成...     

流感疫情中的医学信息学

在应对当前甲型流感暴发的疾病控制过程中,医学信息学发挥着不可替代的重要作用．本文结合多种信息学数据库来源的最新资料,在介绍甲型流感病毒的生物学知识和生物信息学分析手段的同时,对本次甲型流感病毒的来源、进化、传播和预防等一系列重要问题,结合信息学分析的结果做了深入的分析和探讨．并且突出介绍和评论了医学信息学在疾病控制中的前景和潜力,希望能有助于多种相关学科的生物医学研究人员．     

新型核心蛋白聚糖靶向性重组腺相关病毒的制备与鉴定

核心蛋白聚糖(decorin,DCN)是广泛存在于细胞基质中的一种富含亮氨酸的蛋白多糖,属于蛋白聚糖家族中的小分子类.DCN可作为多种细胞因子的配体,发挥多种生物学功能.DCN在一些肿瘤组织中高水平表达,调控恶性肿瘤的生长和迁移.腺相关病毒(AAV)是肿瘤基因治疗中常用的基因工程载体,利用重组技术可以实现对病毒衣壳蛋白的改造,使其感染具有靶向性.而针对DCN高表达细胞的转导可能成为肿瘤基因治疗应用中定向导入治疗基因的有效策略.本研究在对多种DCN结合蛋白序列保守区的分析基础上,筛选出具有较高活性的DCN结合功能域(DB1),并将其融合至AAV衣壳蛋白VP2编码序列的N端;继而利用AAV的嵌合包装技术,成功制备了衣壳展示DB1表位的重组AAV.在过表达DCN细胞的感染实验中,该病毒表现出针对DCN较强的靶向性.本研究所制备的DCN靶向性腺相关病毒不仅为肿瘤治疗的应用提供了一种新型载体,同时可作为一类特殊的基因导入工具为研究DCN在肿瘤发生发展中的作用提供帮助.     

外泌体及其在肿瘤诊疗中的意义

外泌体(exosome)是由多种活细胞分泌的囊泡小体,其中含有蛋白质和RNA等多种组分。这种机体内普遍存在的纳米级被膜结构能够参与细胞间的物质交换和信息交流,在多种生理和病理过程中发挥重要作用。外泌体在外周血、尿液、唾液、腹水、羊水等体液中具有很高的丰度,而不同组织来源的外泌体在组成和功能方面存在差异,同时这种差异受到细胞外基质和微环境的动态调控。肿瘤来源或肿瘤相关的外泌体是调控肿瘤发生发展的重要机制,对肿瘤外泌体的分析和检测可以辅助肿瘤的早期诊断、疗效评价和预后分析。此外,外泌体及其修饰加工产物还可以作为基因或药物的有效载体,用于肿瘤治疗。关于外泌体的研究是肿瘤学的一个新兴领域,在转化医学的研究模式下,将极大推动肿瘤学研究进展,为肿瘤临床诊断和治疗带来新的契机。     

红外荧光素Alexa Fluor 647标记的2型腺相关病毒保持天然的感染活性

近年来红外荧光素的研发及相应的标记技术的进展在生物医学领域的研究中备受关注，通过与尖端仪器的结合在一系列生物样本的检测中得到广泛的应用. 然而，红外荧光标记技术在病毒感染生物学研究中的应用却少见报道.本文建立了Alexa Fluor 647（AF647）红外荧光素标记重组2型腺相关病毒（AAV2）的方法，并通过凝胶电泳的银染、红外荧光成像和透射电镜分析等手段，对标记病毒的结构和形态与未标记的病毒进行了细致的比较，同时进一步鉴定了其感染293T细胞后的转导活性.结果发现,AAV2在标记后的理化性质和感染活性均未发生改变. 应用狭缝印迹和激光共聚焦显微成像技术,分别对标记病毒的细胞摄取效率和在宿主细胞内的分布进行描述，为红外标记AAV2在研究中的应用提供了范例.AF647标记的 AAV2为腺相关病毒的感染动力学研究提供了新的手段，具有敏感度高、抗荧光漂白和低非特异干扰等优点，并且对直接有效地结合形态学分析和生化分子生物学检测，具有重要的应用价值.     

肿瘤坏死因子α对大鼠成骨样细胞增殖与甲状旁腺素受体表达的影响

大鼠成骨样细胞ＲＯＳ１７／２．８经肿瘤坏死因子α处理后,发现其ｃ－ｍｙｃ,ｃ－ｆｏｓ,ｃ－ｊｕｎ等原癌基因ｍＲＮＡ的表达降低,细胞增殖明显受到抑制;同时,其ＰＴＨ受体的表达以及ＰＴＨ经受体刺激后引起的细胞内ｃＡＭＰ的增加也受到抑制。提示ＴＮＦα可抑制大鼠在骨要细胞ＲＥＯＳ１７／２．８的增殖和分化。     

MRSA感染性创面菌群结构分析

目的探究耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)感染性创面与创面旁菌种组成的差异并寻找可能的有益菌,为从皮肤微生态角度治疗MRSA感染性创面提供理论依据。方法采集湖南省人民医院MRSA感染性创面及创面旁的皮肤样本,其中创面部位样本22份为D组,创面旁样本11份为N组,提取样本DNA,采用高通量测序技术对16S rRNA基因V3-V4区测序并进行生物信息学分析。结果根据Alpha多样性分析,D组的Chao1指数、Ace指数和Shannon指数明显低于N组(Z=62, P=0.023 8；Z=66, P=0.035 9；Z=30, P=0.000 2),而Simpson指数明显高于N组(Z=211, P=0.000 3)。Beta多样性分析显示2组皮肤菌群组成具有差异,表明分组合理(R=0.584 3、0.467 3, P=0.001 0)。D组葡萄球菌属(Staphylococcus)及韦荣球菌属(Veillonella)丰度显著性升高(Z=213, P=0.000 5；Z=48.5, P=0.004 8),其他常驻菌群均下降。N组的乳杆菌属(Lactobacillus)相对丰度均值较D组高(Z=38, P=0.000 8)。结论MRSA感染性创面的菌群结构较创面旁组具有一定变化,Lactobacillus为皮肤有益菌,可能对创面的恢复有益。     

卡哈尔体——功能复杂的核内细胞器

卡哈尔体（Cajalbody,CB）的发现可以溯源至100多年前,而直到近10年的研究取得突破性进展,才逐渐揭示了其复杂的分子组成及生理功能。作为当前备受关注的核内小体之一,CB是细胞核质中处于动态变化的细胞器,广泛存在于高等真核生物的细胞核内,在电镜下表现为球形小体样结构,其中p80Coilin蛋白是CB最为明确的特异性标志物。cB的分子构成十分复杂,主要包括参与mRNA剪接所需、称为snRNP的核酸与蛋白质复合体的各种组分,以及snoRNAs、scaRNAs和其他相关蛋白质。此外,一些基因活化中不可或缺的转录因子、mRNA修饰的必需蛋白因子以及与细胞增殖和细胞周期功能相关的功能分子等,也被发现存在于CB之中或周边。其中,snRNAs、snoRNAs与scaRNAs等低分子量RNAs在CB中完成自身的成熟并且参与RNP的组装。染色体端粒长度的维持以及组蛋白基因簇的表观遗传修饰依赖于cB的形成与功能发挥。由此可见,CB与细胞周期、细胞增殖、应激和老化等一系列重要的细胞生物学过程存在密切的联系,同时其功能和表现的异常往往也提示与肿瘤的发生相关。该文在归纳cB相关研究最新进展的同时,着重讨论CB的结构与功能及其与疾病的潜在联系。