LRP16基因启动子克隆及特征分析

克隆LRP16基因启动子分子,并对启动子特征进行分析,预测启动子区调控元件,为深入研究LRP16基因的表达调控机制奠定基础。在NCBI的人类基因组数据库中截取并下载LRP16基因转录起始位点5′侧翼区2.7kb的基因组序列,设计PCR引物,从健康外周血单个核细胞中扩增,利用Genomatix程序对5′侧翼区近1000bp进行启动子特征分析,获得了与GenBank序列一致,长度为2.7kb的LRP16基因启动子DNA序列,该序列具有典型的真核生物RNA聚合酶Ⅱ启动子特征及多个核受体结合位点,如α视黄酸受体及RAR相关孤生受体。     

生物信息学研究新基因LRP15

为了利用生物信息学探索网上克隆基因与预测基因功能的新方法,首先用一段1.8kbDNA片段的人类EST数据库中进行电子杂交并对相互重叠的EST片段组装,通过引物设计进行cDNA末端快速扩增,以高通量基因组序列（HTGS）数据库及SAGE库为基础,进行染色体定位及组织表达分析。通过DAS及RPS－BLAST程序预测其蛋白质结构及功能。结果显示,LRP15 cDNA全长1718bp,含一个780bp的开放读码框架,编码259个氨工酸,该基因定位于染色体3p24,在多种组织中表达。其编码蛋白含有N端富含亮氨酸重复序列及潜在的穿膜序列。研究表明,生物信息学是克隆与预测基因功能的有效方法;LRP15基因可能是一个参与细胞发育调控的新基因。     

ERα与Sp1相互作用激活LRP16启动子转录活性

根据已报道的LRP1 6启动子序列 (2 6kb) ,采用PCR反应获得 6个启动子 5′删除突变体 ,分别插入pGL3 Basic载体 ,构建 6种 5′缺失报告基因表达载体 (pS1 ～pS6) .分别与ERα真核表达载体共转染MCF 7细胞 .用双荧光素酶报告系统测定荧光素酶活性 ,以明确LRP1 6基因上游启动子区域中的雌激素反应序列 .结果显示 ,pS1 ～pS6均有雌二醇反应性 .进而对pS5的 3′端缺失分析发现LRP1 6基因翻译起始位点上游 - 2 1 4至 - 2 5 1位置的序列具有雌激素应答 ,序列分析发现该片段序列中包含了一个供转录因子Sp1结合的GC富含位点和一个ERα反应元件的半位点 (1 2ERE Sp1 ) ,进一步突变分析显示这两个元件均为雌激素反应性所必需 .以含这两个顺式元件的序列 (- 2 5 3bp至 - 2 2 4bp)作为探针 ,超级迁移凝胶电泳试验结果表明了ERα和Sp1蛋白均可以和探针结合 .研究发现了雌激素上调LRP1 6基因表达的一个增强子元件— 1 2ERE Sp1 ,ERα和Sp1蛋白需要与DNA结合形成复合体 ,通过其相互作用激活转录     

人肝细胞癌预后不良相关基因的生物信息学分析及其临床意义

目的:筛选肝细胞癌(HCC)预后不良相关基因,并探讨其临床意义。方法:在基因表达综合数据库(GEO)中获取符合分析条件的肝细胞癌全基因组表达谱数据并分析得到差异表达基因(DEGs),再运用生物学信息注释及可视化数据库 (DAVID) 和蛋白相互作用数据库 (String) 分别进行功能富集分析和蛋白质互作用网络的构建。利用癌症基因组图谱数据库(TCGA)和Cox比例风险回归模型对相关差异基因进行预后分析。结果:找到一个符合条件的人类HCC数据库 (GSE84402),共筛选出1141个差异表达基因(DEGs),其中上调基因720个,下调基因421个。基因功能富集分析和蛋白质互作用分析结果显示CDK1、CDC6、CCNA2、CHEK1、CENPE 、PIK3R1、RACGAP1、BIRC5、KIF11和CYP2B6为HCC预后的关键基因。TCGA数据库和Cox回归模型分析显示CDC6、PIK3R1、RACGAP1和KIF11的表达升高,CENPE的表达降低与HCC预后不良密切相关。结论:CDC6、CENPE、PIK3R1、RACGAP1和KIF11可能和HCC的预后不良相关,可作为未来HCC预后研究的参考标志物。     

肺腺癌预后相关miRNA生物信息学筛选及其临床意义

目的：探讨肺腺癌预后相关miRNA组学特征及其临床意义。方法：应用癌症基因组图谱（TCGA）数据库,检索人肺腺癌miRNA表达谱数据,进行差异分析,再利用Cox风险回归模型筛选预后相关miRNA;利用mirwalk分析平台,对筛选出的miRNA进行靶向调控基因预测、KEGG功能富集分析,最后,预测出预后相关miRNA的功能。结果：共筛选肺腺癌差异miRNA46个,其中,上调19个、下调27个;通过Cox生存分析筛选到预后相关miRNA有6个,即hsa-mir-21、hsa-mir-142、hsa-mir-200a高表达,hsa-mir-101、hsa-let-7c、hsa-mir-378e低表达,其中hsa-mir-21、hsa-mir-378e与肺腺癌患者不良预后有关,生存期显著缩短（P<0.05,AUC=0.618）。KEGG分析上述预后相关miRNA靶向调控基因与免疫反应通路、miRNA与癌症通路、代谢通路等有关。结论：hsa-mir-21、hsa-mir-378e与肺腺癌预后不良有关,未来经进一步临床验证有可能作为肺腺癌预后相关的分子标记物。     

LRP16对乳腺癌MCF-7细胞增殖的影响

用Northern印迹方法检测雌二醇 (17β E2 )对LRP16mRNA表达的时间及剂量依赖性调控作用 .构建LRP16基因启动子序列调控的萤光素酶报告子 (pS0 ) ,并与雌激素受体α和 β(ERα和ERβ)表达载体共转染COS 7和MCF 7细胞后测定萤光素酶活性 .将LRP16基因的表达载体转染MCF 7细胞 ,测定过表达LRP16对细胞的生长特性的影响 .17β E2 使MCF 7细胞中LRP16mRNA表达水平增加 ,增加幅度未显示出 17β E2 培养时间和剂量的依赖性 .pS0 与ERα表达载体共转染细胞的相对萤光素酶活性较非共转染组 (对照组 )及pS0 ERβ表载体共转染组升高 5～ 10倍 .LRP16基因过表达促进MCF 7细胞的增殖 .研究表明 ,雌激素可能通过ERα上调乳腺癌MCF 7细胞LRP16基因的表达并促进细胞增殖     

氯雷他定的生物信息学分析及其对COVID-19的潜在治疗意义

为探讨氯雷他定对新型冠状病毒肺炎的潜在治疗作用。从基因表达谱数据库(Gene expression omnibus, GEO)获取氯雷他定数据,分别进行差异分析、基因本体学(GO)富集分析、京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析、蛋白质相互作用(Protein-protein interaction, PPI)网络分析并筛选关键基因,使用本课题组前期建立的表观精准治疗预测平台(Epigenomic Precision Medicine Prediction Platform, EpiMed)进行关联分析,筛选出负相关疾病、正相关药物及体内作用靶点,并在中、英文数据库中检索冠状病毒与关键基因作用的相关文献加以验证。共筛选出差异基因642个,其中上调230个,下调412个。其中,GO富集的基因大多参与炎症反应、激素作用和糖脂代谢等过程,KEGG通路富集主要和多种病毒感染、炎症介质、补体和凝血、消化道损伤、心律失常和氧化应激等过程或功能相关。结合EpiMed的预测结果,发现氯雷他定对全基因组表达谱的影响复杂,在PPI中,共得到642个蛋白,筛选出10个关键基因(Hub gene),主要与神经信号传导、磷酸化和炎症反应等功能相关,在EpiMed的结果中,预测出氯雷他定可能具有潜在治疗作用的疾病,包括严重急性呼吸综合征(SARS)、流行性感冒、社区获得性肺炎、严重脓毒症、呼吸道合胞病毒感染等,预测出对COVID-19可能具有治疗作用的药物,包括泛昔洛韦、奈韦拉平、氟伐他汀、磷酸氯喹、TNF-α抑制剂、金银花、虎杖、柴胡和知母等。通过文本挖掘,共检索到14篇冠状病毒与关键靶点作用相关的文献,验证了关键靶点的有效性。得出如下结论:氯雷他定对心脏调节,免疫反应,氧化应激和病毒感染等过程或通路具有调控作用,其可能在抗病毒的同时,还具有免疫调节和器官保护功能,对COVID-19危重症患者有潜在的治疗意义。     

真核生物启动子的研究及应用

随着基因工程的发展,常常需要构建能高水平表达异源蛋白质的表达载体。启动子对外源基因的表达水平影响很大,是基因工程表达载体的重要元件。因此,研究启动子的克隆方法,对探讨基因表达调控和构建表达载体至关重要。近年来有许多改进的克隆启动子的方法获得了多方面的成功。我们简要综述启动子克隆方法及应用,阐述了启动子的一般特点,介绍了研究启动子功能的常用方法及在肿瘤治疗中的应用前景,为肿瘤靶向治疗提供理论依据及探索新的治疗途径。     

多发性骨髓瘤预后相关自噬基因筛选及建模

为探讨自噬相关基因(ARGs)在MM发生发展中的作用机制并建立相关的预后模型。基于MMRF与HADb数据库,通过R语言确定多发性骨髓瘤中自噬相关基因的差异表达,GO和KEGG分析自噬相关基因与多发性骨髓瘤发生发展的关系,使用COX回归算法建立多基因预后模型,Kaplan-Meier方法绘制生存曲线,ROC曲线评价预后模型的可靠性。最终从764例多发性骨髓瘤患者骨髓样本及4例正常骨髓样本中共发现104个基因的表达在多发性骨髓瘤样本中具有显著差异,其中上调基因46个,下调基因58个。GO富集主要集中在巨自噬、自噬调节、细胞对外部刺激的反应等本体学注释。KEGG富集主要集中在自噬、细胞凋亡、NOD样受体信号通路、PI3K-Akt信号通路。单因素COX分析发现33个自噬相关基因与多发性骨髓瘤患者整体生存明显相关。多因素COX回归筛选出13个预后相关自噬相关基因(NKX2-3、NCKAP1、BIRC5、PEX3、HGS、RUBCN、PARP1、ARSA、DNAJB9、HSP90AB1、EEF2、FKBP1B和CD46)建立多发性骨髓瘤自噬相关基因预后模型。Kaplan-Meier 生存曲线分析显示,高、低风险组患者的生存率具有显著差异 ( P<0.001),多因素COX 回归分析表明,年龄、ISS分期和风险值是多发性骨髓瘤患者的独立预后指标( P<0.05),ROC曲线下面积分别为0.561、0.685和0.719。得出如下结论:多发性骨髓瘤自噬相关基因预后模型可用于预测多发性骨髓瘤患者的生存情况,但需进一步的临床研究加以证实。     

急性髓系白血病铁死亡相关基因筛选及预后模型的建立

基于急性髓系白血病(Acute Myeloid Leukemia,AML)临床大数据及多组学数据库探讨铁死亡相关基因在AML中的作用,并建立铁死亡基因表达相关预后模型。整合TCGA数据库中151例AML患者和GTEx数据库中337例正常人外周血的临床和转录组数据。将Wilcoxon检验和单因素Cox分析结果取交集,筛选出预后相关差异表达基因(Differential Expression Genes, DEGs),使用Lasso回归建立基因标志物预后模型,利用受试者工作特征曲线(Receiver Operating Characteristic Curve,ROC曲线)评价预测价值,Kaplan-Meier法进行生存分析,对AML患者临床数据进行单因素和多因素Cox回归分析,使用差异基因表达分析等方法比较高、低风险患者间的组学差异,最后,利用BeatAML数据库对基因标志物进行验证。将差异基因表达分析和单因素分析结果取交集,得到13个预后相关DEGs。构建了8个基因标志物的预后评分模型,并将患者分为高、低风险两组;ROC曲线分析证实了模型良好的预测性能;生存分析提示高、低风险组患者的生存率具有显著差异;单因素分析显示年龄和风险评分与患者整体生存显著相关,多因素分析显示,年龄和风险评分是独立预后指标。在2个风险组之间筛选出384个DEGs,GO富集分析结果显示,富集的基因大多与中性粒细胞和白细胞的趋化与迁移等免疫相关分子和通路显著相关,KEGG富集通路主要与TNF信号通路、细胞因子与细胞因子受体相互作用相关。BeatAML数据库验证结果显示,5个基因与预后显著相关。铁死亡相关基因在AML中显著表达,且高风险患者预后较差,该研究对AML铁死亡相关潜在生物标志物的发现和应用奠定了一定的基础。