miR-29a靶基因预测及其相关生物信息学分析

目的:通过对miR-29a进行靶基因预测及相关生物信息学分析,为miR-29a靶基因的实验验证提供数据支持,以期为深入研究miR-29a的生物学功能和调控机制提供理论指导。方法:利用PubMed检索miR-29a相关文章,通过miRBase在线工具分析miR-29a序列。应用TargetScan及miRNAda两种计算方法预测miR-29a靶基因并取其交集作为分析的基因集合,分别进行基因本体(gene ontology,GO)中的分子功能和生物学过程以及KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)生物通路富集分析。结果:(1)miR-29a序列在多物种间具有高度保守性。(2)两种方法预测miR-29a靶基因交集共191个。(3)miR-29a靶基因GO分子功能集中于转录因子活性、DNA结合和钙离子结合等(P0.05);miR-29a靶基因GO生物学过程集中于调控转录、细胞粘附、细胞增殖与凋亡等(P0.05);KEGG生物通路主要富集于PI3K-AKT信号通路、JAK-STAT信号通路、T细胞受体信号通路和胰岛素信号通路等信号转导通路,以及肺小细胞癌和子宫内膜癌等疾病通路(P0.05)。结论:miR-29a可能通过参与多个靶基因信号通路的调控,在机体的多种生理病理过程中发挥重要作用,是一个颇有研究价值的生物学靶标。     

生物信息学分析筛选结直肠癌靶基因及评估预后价值

为寻找与结直肠癌发展和预后相关的潜在关键基因及信号通路.从美国国立信息中心NCBI的GEO数据库获得结直肠癌基因表达数据集GSE106582,通过PCA对样本进行分组,利用GEO2R进行综合分析,筛选结直肠癌与癌旁对照组的差异表达基因;通过DAVID在线工具对差异表达基因进行GO本体分析和KEGG通路富集分析,初步分析...     

人BEST1蛋白结构和功能的生物信息学分析

BEST1又称BESTROPHIN-1,是位于视网膜色素上皮的一种膜蛋白,具有调节细胞体积、传导离子运输、维持细胞稳态等功能,在机体中发挥着重要的作用,且大量文献报道,该基因点突变能产生一系列视网膜退行性疾病.为了进一步研究该蛋白质的性质和功能,本研究利用生物信息学的方法对该基因序列及编码蛋白质序列进行生物信息学分析,...     

Hsa-miR-210-5p靶基因预测及其相关信号通路的生物信息学分析

为深入研究miR-210-5p的调控机制及生物学功能提供理论机制,应用生物信息学方法分析miR-210-5p序列,预测其靶基因,用Veney2.1.0绘制韦恩图得到靶基因集合,并对其靶基因集合进行蛋白质互作分析,GO功能注释分析和KEGG Pathway分析。结果发现,已知的成熟miR-210-5p序列在各物种间高度保守。蛋白质互作分析显示,miR-210-5p预测靶基因所编码蛋白质间相互作用关系较复杂,尤其是靶基因CDK8、MED18、MED13等编码的蛋白质,在互作中起关键作用。GO分析发现其靶基因集合可能参与细胞组分、分子功能、生物调节等生物学过程;KEGG pathway分析发现其靶基因集合主要富集在MAPK、VEGF、癌症、甲状腺激素信号通路等信号通路。miR-210-5p调控靶基因参与多种重要的生物学过程,为后续研究提供了线索。     

PAX3基因及其蛋白的生物信息学分析

目的：对PAX3基因和PAX3蛋白进行生物信息学分析,更多的了解该基因的相关信息,为进一步研究PAX3与神经管畸形的相关性研究提供基础。方法：运用生物信息学方法对PAX3基因的基因结构、单核苷酸多态性位点（SNP）、PAX3基因与其他基因的相互作用网络、PAX3蛋白结构域、蛋白二级结构、蛋白间相互作用网络、以及PAX3蛋白所调控和影响的靶基因进行分析。结果：PAX3基因有9中可变剪切形式,编码区存在14个SNP位点,其中错意突变13个,移码突变1个。PAX3蛋白由479个氨基酸组成,分子量52968Da,PAX3蛋白可能调控和影响151个靶基因的转录和表达,与PAX3基因存在相互作用的基因和与PAX3蛋白存在相互作用的蛋白多数与发育相关。结论：通过对PAX3基因和PAX3蛋白的生物信息学分析获得了其相应的分子生物学特征,为进一步研究提供基础。     

PAX3 基因及其蛋白的生物信息学分析

目的:对PAX3基因和PAX3蛋白进行生物信息学分析,更多的了解该基因的相关信息,为进一步研究PAX3与神经管畸形的相关性研究提供基础。方法:运用生物信息学方法对PAX3基因的基因结构、单核苷酸多态性位点(SNP)、PAX3基因与其他基因的相互作用网络、PAX3蛋白结构域、蛋白二级结构、蛋白间相互作用网络、以及PAX3蛋白所调控和影响的靶基因进行分析。结果:PAX3基因有9中可变剪切形式,编码区存在14个SNP位点,其中错意突变13个,移码突变1个。PAX3蛋白由479个氨基酸组成,分子量52968Da,PAX3蛋白可能调控和影响151个靶基因的转录和表达,与PAX3基因存在相互作用的基因和与PAX3蛋白存在相互作用的蛋白多数与发育相关。结论:通过对PAX3基因和PAX3蛋白的生物信息学分析获得了其相应的分子生物学特征,为进一步研究提供基础。     

拟南芥6个酪蛋白激酶基因的组织表达及其生物信息学分析

利用实时荧光定量PCR技术研究6个酪蛋白激酶基因在不同组织中的表达特性.结果表明:6个基因在各个器官中均有表达,但表达量不同.AT4G14340、AT3G23340、AT1G03930和AT3G03940基因在花中表达量最高,在根中其次,在茎、叶和叶柄中的表达量最低;A T1G04440和AT4G26100基因在根中的...     

成人视网膜假定蛋白基因ARHP的克隆及生物信息学分析

从UniGene库中选取编号为BG2 2 2 62 4来自人鼻咽组织的表达序列标签 (EST )序列 ,联网到NCBI调用Blast服务器分析 ,发现该EST序列是一个代表新基因的未知序列 .利用Blast检索GenBank的nr数据库和EST数据库 ,构建EST重叠群 ,联网到NCBI的ORFfinder服务器 ,分析发现该EST重叠群具有完整的阅读框架 .分别在cDNA序列阅读框架的起始密码子和终止密码子的两侧设计引物 ,以人胎脑cDNA文库为模板 ,进行PCR扩增 ,测序确定该基因的cDNA全长序列 .该基因cDNA序列全长为 1672bp ,阅读框架位于第 3 0 4～ 1557位之间 ,编码由 417个氨基酸组成 ,分子质量为 46 58ku的蛋白质 ,其理论 pI为 4 2 1.将蛋白质序列通过NCBI的Blast服务器进行序列相似性分析 ,发现该基因编码的蛋白质和成年小鼠视网膜未知蛋白 (BAB3 2 2 14 )同源 .经与国际人类基因组命名委员会协商定名为成人视网膜假定蛋白 (adultretinahypotheticalprotein ,ARHP) ,GenBank登录号为AY174896.生物信息学分析表明 ,该蛋白质可能为一参与转录调控的核蛋白 .ARHP基因定位在染色体 5q3 5,跨越 3 5163bp ,含 4个外显子和 3个内含子 .在基因的 5′非翻译区有 2个CpG岛     

SGTA基因及其蛋白的生物信息学分析

[目的]对SGTA基因及其蛋白的结构和特征进行生物信息学分析,为研究SGTA与肿瘤形成和发展的相关性提供理论基础。[方法]运用生物信息学数据库和软件对SGTA基因的结构、单核苷酸多态性位点(SNP)、SGTA基因与其他基因的相互作用网络、SGTA蛋白的理化性质、二级结构、蛋白结构域、蛋白翻译后修饰、蛋白质之间相互作用网络进行分析。[结果]人SGTA基因有5种可变剪接产物,编码区存在78个SNP位点,其中错义突变31个,无义突变1个。人SGTA蛋白由313个氨基酸组成,是稳定性不高的亲水蛋白,α-螺旋是其主要二级结构元件,属于TRP超家族,预测有3个磷酸化激酶修饰位点和数个潜在泛素化修饰位点。与SGTA存在相互作用的基因和蛋白多数与维持体内蛋白质稳定的分子伴侣功能相关。[结论]SGTA基因及其蛋白的生物信息学分析为进一步实验研究其在肿瘤形成和发展中的地位及调控机制奠定了基础。     

非洲爪蟾BAFF及其信号通路相关基因的比较生物信息学分析

目的:对非洲爪蟾BAFF和BAFF信号通路相关基因进行了分析.方法:采用生物信息学方法对两栖类重要的模式生物-非洲爪蟾的基因组和EST数据库进行分析.结果:非洲爪蟾BAFF cDNA全长为557 bp,编码218个氨基酸.与人BAFF序列相似性为37.5％.该文一共得到了14个BAFF信号通路相关基因.通过与人BAFF信号通路进行比较,对非洲爪蟾这14个BAFF信号通路相关基因进行了分析.结论:BAFF和BAFF信号通路在进化过程中较为保守,这为进一步研究低等脊椎动物BAFF功能和信号通路具有重要的指导作用.     

Bioinformatic analysis of key pathways and genes involved in pediatric atopic dermatitis

The initiation of atopic dermatitis (AD) typically happens very early in life, but most of our understanding of AD is derived from studies on AD patients in adult. The aim of the present study was to identify gene signature speficic to pediatric AD comapred with adult AD. The gene expression profiles of four datasets ({"type":"entrez-geo","attrs":{"text":"GSE32924","term_id":"32924"}}GSE32924, {"type":"entrez-geo","attrs":{"text":"GSE36842","term_id":"36842"}}GSE36842, {"type":"entrez-geo","attrs":{"text":"GSE58558","term_id":"58558"}}GSE58558, and {"type":"entrez-geo","attrs":{"text":"GSE107361","term_id":"107361"}}GSE107361) were downloaded from the GEO database. Gene ontology (GO) and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway (KEGG) enrichment analyses were performed, and protein–protein interaction (PPI) network was constructed by Cytoscape software. Total 654 differentially expressed genes (DEGs) (394 up-regulated and 260 down-regulated) were identified in pediatric AD samples with adult AD samples as control. The up-regulated DEGs were significantly enriched in the migration and chemotaxis of granulocyte and neutrophil, while down-regulated DEGs were significantly enriched in biological adhesion. KEGG pathway analysis showed that up-regulated DEGs participated in chemokine signaling pathway while down-regulated DEGs participated in adherens junction, focal adhesion, and regulation of actin cytoskeleton. The top 10 hub genes GAPDH, EGFR, ACTB, ESR1, CDK1, CXCL8, CD44, KRAS, PTGS2, and SMC3 were involved in chemokine signaling pathway, cytokine–cytokine receptor interaction, interleukin-17 signaling pathway, and regulation of actin cytoskeleton. In conclusion, we identified DEGs and hub genes involved in pediatric AD, which might be used as therapeutic targets and diagnostic biomarkers for pediatric AD.     

Bioinformatic analysis of gene encoding odorant binding protein (OBP) 1, OBP2, and chemosensory proteins in Grapholita molesta

In this study, odorant binding proteins (OBPs) and chemosensory protein (CSP), which are associated with the sensitivity of Grapholita molesta, were comprehensively analysed using bioinformatics. The full-length cDNAs of GmolOBP1, GmolOBP2, and GmolCSP were downloaded and their open reading frames (ORFs) were analysed. Their physicochemical properties were determined and their structures and functions were predicted. Additionally, a phylogenetic tree was constructed to investigate the evolutionary relationships among GmolOBP1, GmolOBP2, GmolCSP, and 14 other insect proteins. GmolOBP1, GmolOBP2 and GmolCSP were composed of 164, 161, and 127 amino acids. GmolOBP1 and GmolOBP2 contained 7 and 6 cysteine residues forming 3 disulphide bonds. The transmembrane, hydrophobic, and signal peptide regions overlapped in GmolOBP1 and GmolCSP and were located in the extracellular environment. GmolCSP showed more coiled coils and a smaller cavity in the three-dimensional structure than GmolOBP1 and GmolOBP2. In the phylogenetic tree, GmolOBP1, GmolOBP2, and GmolCSP were in different clusters or sub-clusters. In conclusion, GmolOBP1 and GmolOBP2 shared some common properties with other OBPs. Additionally, GmolOBP1, GmolOBP2, and GmolCSP may have evolved independently.     

茉莉酸信号受体COI蛋白家族的分子进化与基因表达分析

茉莉酸(Jasmonic acid,JA)存在于所有高等植物中,是植物对病原微生物和虫害防御反应的关键激素。在茉莉酸信号转导中,COI1(COR-insensitive 1)作为茉莉酸信号受体蛋白在其中发挥关键作用。本研究采用生物信息学方法,从藻类、苔藓类、蕨类、裸子及单、双子叶植物多谱系对COI蛋白家族进行比较基因组学研究,并取得以下结果:(1)同源基因鉴定结果发现,在所选的7种陆生植物中一共鉴定了55个COIs同源基因,然而,在低等的水生植物包括绿藻类(Chlorophytes)、红藻类(Rhodophytes)、硅藻类(Bacillariophytes)、灰胞藻类(Glaucophytes)及褐藻类(Phaeophytes)等基因组中均未发现其同源基因;(2)系统进化树分析表明,植物COI蛋白家族可以分为4个保守的亚家族,且在陆生植物扩增的同时可能已发生功能分化;(3)基因结构分析显示,植物COI家族基因结构表现多样性,主要体现在内含子的数目和长度上;(4)基因表达数据提示,COI基因家族成员参与植物生长发育的多个时期,且在不同组织器官以及不同的胁迫应答反应中发挥不同的作用。以上结果将为植物COI基因家族的深入研究提供参考。     

Bioinformatic analysis of WxL domain proteins

The WxL domain is found on the cell surface of many bacteria, most of which are commensal gut bacteria. Its functions are generally identified as being related to virulence and/or peptidoglycan attachment, but there is so far no clear function or structure for this domain. Here, a range of bioinformatics tools were used to clarify the structure and function. These indicate that WxL domains occur in cell surface-associated gene clusters that always contain a small WxL, large WxL and DUF916 domain; and that the small and large WxL proteins have distinct structure despite sharing two conserved WxL motifs. The two WxL motifs form a hydrophobic surface buried inside the protein. The likely function of the WxL domain is to attach to bacterial peptidoglycan, forming a platform to allow associated domains in the cluster to interact with host proteins.     

MicroRNAs target gene and signaling pathway by bioinformatics analysis in the cardiac hypertrophy

Cardiac hypertrophy is a physiological adaptive response of the heart to diverse pathophysiological stimuli. Initially, it may be adaptive to normalize wall stress and to preserve contractile performance. This adaptive process may gradually progress to dilated cardiomyopathy, fibrotic diseases, arrhythmia, heart failure and even sudden death. Although various molecular pathways responsible for the coordinated control of the hypertrophic program, little is known about their underlying molecular mechanisms. Very recently, increasing evidence showed that miRNAs are key modulators of both cardiovascular development and function, which govern the process of cardiac hypertrophy and heart failure. MicroRNAs (miRNAs) act in a complex functional network in which each single miRNAs might control thousands of distinct target genes, and each single protein-coding gene can be regulated by many different miRNAs. Identifying the roles of miRNAs, their target genes and signaling pathways in cardiac hypertrophy by bioinformatic analysis will provide more insight into the molecular mechanisms underlying this disease process. Currently, bioinformatics resource such as GO and KEGG was applied to describe the miRNAs target genes function and identify the mRNA interaction networks that are responsible for various cellular processes. It provides a useful approach to observe the function of microRNA in physiological and pathological conditions. In this review, we will give a discussion on the dysregulation of specific miRNAs in cardiac hypertrophy and signaling pathways linking the hypertrophy-regulating miRNAs to the pathological process of cardiac hypertrophy. Finally, we place special emphasis on the essential role of bioinformatics analysis to predict the target genes and miRNAs gene networks.     

羊口疮病毒安徽株VIR基因克隆与 生物信息学分析

目的获取并分析ORFV AH-F10株VIR基因序列及预测其编码蛋白的生物信息学特点。方法利用实验室保存的羊口疮AH-F10株,设计VIR基因引物并进行PCR扩增、克隆及序列测定,同时利用生物信息学方法对其编码的蛋白的理化性质、二级结构、三级结构、信号肽、磷酸化位点、跨膜结构域以及线性细胞表位进行预测。结果 AH-F10-VIR基因长552bp,编码183个氨基酸,与Nantou株的VIR基因同源性最高,核苷酸同源性高达99.6%,氨基酸同源性为100.0%。生物信息学分析结果显示编码的蛋白相对分子量为19.88kDa,等电点为4.83,为亲水性蛋白;α-螺旋、β-转角、无规则卷曲和延伸链分别占36.07%、3.83%、43.17%和16.94%;三级结构预测显示VIR蛋白存在较多的α-螺旋与无规则卷曲,同二级结构预测结果相符;含有17个磷酸化位点,无信号肽和跨膜结构区域,有15个潜在的B细胞优势表位,4个CTL细胞表位以及5个Th细胞表位。结论成功克隆了羊口疮安徽株VIR基因并预测了VIR蛋白的生物信息学相关信息,为进一步研究VIR蛋白奠定了基础。     

决策森林法在胃癌基因信号通路分析中的应用

DNA微阵列分析为识别疾病类型及鉴别特征基因等生物研究提供了重要的研究手段,但目前大量使用的基于单基因的分析方法受样本数量和噪音的影响较大,无法呈现基因间的相互关系,而基因信号通路分析则是解决这一问题的一种有效方法。结合决策森林法对胃癌数据进行了基因通道分析,对所选择基因在基因信号通路中的作用以及通路中基因之间的相互作用进行了研究,为胃癌的研究提供了新的思路。     

奶牛CRP基因SNP的生物信息学分析

利用PCR-SSCP方法检测了CRP基因在中国荷斯坦奶牛群体中的单核苷酸多态性,并用各种网络分析软件分析了单核苷酸改变对其功能的影响。结果表明:CRP基因在P1引物扩增片段中存在PCR-SSCP多态性并引起编码氨基酸的改变。经测序分析可知,位于P1引物扩增片段内存在G→T突变,该突变位点使编码的氨基酸发生Q→H的改变。对引起编码氨基酸的P1位点进一步进行生物信息学分析发现,由于编码的改变引起新的转录结合们点vaccinia-term-s的产生,但没有引起其它CRP二三级结构的变化。这一分析结果可为奶牛CRP基因突变所产生的性状功能的改变提供分子水平的解释。