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相似文献
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1.
为探究脓毒症休克与SIRS的差异表达基因及网络的构建,筛选潜在的核心基因,从GEO数据库下载相关基因表达谱GSE26378,数据分为脓毒症休克与SIRS各29个样本,通过在线软件GCBI对其进行标准化及差异基因筛选;对差异基因进行GO分析;基于KEGG进行功能通路分析以及基因信号网络分析;差异基因共表达网络分析。结果表明:两组中总共有1 456个基因被识别为差异基因(P0.05),与SIRS组相比,脓毒症休克组中有条859条下调基因,597条上调基因。GO功能富集分析显示差异基因主要参与了细胞周期、细胞免疫、细胞代谢。KEGG功能通路分析显示差异基因主要参与了MAPK信号通路、P53信号通路、wnt信号通路、细胞凋亡信号通路,细胞周期受体信号通路等。共表达分析发现基因CCNB1、NUSAP1、OIP5、SHCBP1、ZWINT、TOP2A、DLGAP5等位于网络中央部位,而基因信号网络分析发现基因PLCB1、PIK3CA、STAT3、CAMK2D、PRKCB、CREB1位于网络核心。基因芯片分析有助于发现脓毒症休克与SIRS患儿外周血单核细胞在转录组学上的改变,而生物信息学网络分析有助于发现潜在的靶点。  相似文献   

2.
利用生物信息学方法研究HER-2阴性乳腺癌的潜在靶向基因、信号传导通路及分子机制。从公众数据库(gene expression omnibus,GEO)下载HER-2阴性乳腺癌患者和正常女性上皮细胞基因芯片数据,运用RMA算法进行数据预处理,运用R语言LIMMA的包选出差异表达基因。将差异表达基因上传到DAVID在线网站进行富集分析,运用KEGG信号传导通路进行信号传导通路分析,最后用STRING进行蛋白相互作用网络分析(控制差异表达倍数大于2倍,p值小于0.01),筛出差异表达基因72个(上调基因10个,下调基因62个)。差异基因富集分析结果表明富集程度高的差异基因主要与转录调节、细胞凋亡及细胞外刺激反应等密切相关,信号传导通路分析结果表明差异基因主要与MAPK信号转导通路等密切相关,蛋白共表达网络分析结果表明关键蛋白质为FOS、JUN、KLF6、ATF3、HIST2H2AA4和HIST2H2BE等。HER-2阴性的乳腺癌患者早期差异表达基因表现为下调,HIST2H2AA4和HIST2H2BE可成为其潜在靶向基因,并可作为MAPK信号传导通路中ERK1/2中FOS基因的下游基因,验证需进一步实验。  相似文献   

3.
筛选髓母细胞瘤(medulloblastoma, MB)发生发展的关键基因,可为MB分子机制的进一步研究提供生物信息学依据。本文通过下载GEO (Gene Expression Omnibus)数据库GSE50161原始数据,利用R语言对正常脑组织与髓母细胞瘤组织中差异表达的基因进行分析;通过生物信息学分析工具(DAVID、STRING和Cytoscape)对差异基因进行生物学功能和蛋白质相互作用(protein-protein interaction, PPI)分析,并通过PPI筛选互作调控的关键基因。结果显示,总共筛选出999个差异表达的基因,鉴定了CCNB1、AURKB、MAD2L1、CENPE、KIF2C、BUB1、BUB1B、NDC80、CENPF、CDC20十个关键基因。差异基因生物学功能主要富集于有丝分裂的核分裂、染色体分离、微管蛋白结合、RAGE受体结合等生物过程。KEGG信号通路分析结果显示差异基因主要富集于细胞周期、NF-κB、IL-17和T细胞受体等信号通路。10个关键基因的生物学功能和信号通路主要富集于细胞有丝分裂和细胞周期通路。因此,细胞周期通路对MB的增殖和分裂起着关键性的作用,相关的分子机制值得进一步深入研究。  相似文献   

4.
目的:探讨两种酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)处理K562细胞的基因表达谱变化,为认识慢性粒细胞白血病(CML)的发病机制、耐药机制提供新的思路,同时也为治疗寻找潜在重要靶标分子。方法:利用GEO数据库下载慢性粒细胞细胞系(K562)基因表达芯片数据,通过差异基因的筛选,趋势分析、GO分析,信号通路分析,最后获得的重要差异表达核心基因,并建立相互作用网络。结果:获得显著表达差异基因1000,通过趋势分析、功能富集分析及信号通路分析提示主要涉及到代谢途径、细胞凋亡、癌症的途径、细胞周期、p53信号通路。相互作用网络分析及同表达相互作用网络分析,得到重要的核心节点基因:AK2、ADSL、PKLR、PKM、SHMT2、ATIC、LDHA、ENO1、CTH、GOT1;YARS、CYP3A5、CTH、GYPA、ALAS2、MTHFD2、BLVRB、GUK1、CTSH、LMO2。结论:利用生物信息学的方法,分析慢性粒细胞白血病细胞基因芯片得到参与不同TKIs处理K562细胞的重要的细胞功能及信号通路主要涉及代谢通路及增殖凋亡信号途径,并且寻找到核心节点基因,为认识K562的耐药机制及治疗靶点提供新的思路。  相似文献   

5.
向虹  阳小胡  艾亮霞  潘燕平  胡勇 《遗传》2020,(2):172-182,I0002,I0003
利用生物信息学方法分析脱发相关差异表达基因,有望帮助了解脱发发生发展的分子机制。本研究从NCBI的子数据库GEO中选择基因表达谱GSE45512和GSE45513数据集,利用R语言limma工具包,筛选出两个物种斑秃样本与正常样本的共同显著差异表达基因。对这部分基因进行功能注释和蛋白互作网络分析,同时对全部差异表达基因进行基因集富集分析。结果发现,人头皮斑秃样本共筛选出225个差异表达基因;C3H/HeJ小鼠自发斑秃皮肤样本共筛选出337个差异表达基因;两个物种的共同显著差异表达基因有23个。GO功能富集分析和蛋白互作网络分析显示,这部分差异基因显著富集于免疫相关功能,并且彼此间存在蛋白互作关系。基因集富集分析显示两个物种的差异基因都能显著富集到趋化因子信号通路、细胞因子受体相互作用、金葡菌感染及抗原加工与呈递通路;而且人的下调差异基因不仅映射到了人类表型数据库的脱发表型,也映射到皮肤附属物病理相关表型。综上所述,本研究通过生物信息方法分析脱发皮肤组织与正常皮肤组织的差异表达基因,最终筛选出23个在人和小鼠中共同存在的显著差异表达基因;此外,分析发现脱发与免疫过程及皮肤附属物病变密切相关,这些结果为脱发的诊断和治疗提供了新思路。  相似文献   

6.
采用网络药理学、分子对接和体外细胞实验探讨黄柏抗痛风(gout)的物质基础与潜在作用机制。首先通过TCMSP数据库获得黄柏主要活性成分及其对应作用靶点信息;通过GeneCards、OMIM、TTD数据库获得痛风相关疾病靶点;将黄柏有效成分对应靶点与痛风靶点取交集,借助STRING平台及Cytoscape3.9.0软件,绘制交集基因蛋白互作(PPI)网络图;利用基因注释与分析平台(Metascape)数据库对核心靶点进行基因本体(GO)功能及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,通过微生信云平台对富集结果可视化;借助AutoDock Tools软件对核心成分及关键靶点基因进行分子对接,并对核心化学成分抗痛风炎症作用进行实验验证。共筛选出25个黄柏抗痛风活性成分和70个关键交集靶点,PPI网络分析获得5个关键靶点包括蛋白激酶B1(AKT1)、肿瘤坏死因子(TNF)、过氧化物酶体增生激活受体γ(PPARγ)、白介素6(IL-6)、前列腺素内过氧化物合酶(PTGS 2);GO功能和KEGG通路富集显示,黄柏作用于细胞迁移的正向调控、细胞分化的负调控、炎症反应等生物学过程,调控PI3K-Akt、MAPK等信号通路,进而发挥抗痛风作用。分子对接结果显示,黄柏的5个主要活性成分与关键靶点间存在分子结合位点且结合能较强,均小于-5 kcal/mol;体外实验显示核心化学成分对尿酸钠诱导的炎症反应有较好的抑制作用,本研究初步揭示了黄柏具有多种潜在的抗痛风活性成分,其作用机理可能是通过作用于多靶点和多通路来实现的。  相似文献   

7.
本研究基于RNA-seq数据分析了胶质母细胞瘤中的差异表达基因,并对差异表达基因进行了功能(GO term)和通路(KEGG)富集分析。进一步通过蛋白相互作用网络挖掘了胶质母细胞瘤的调控机理。结果表明,405个基因在肿瘤组织中差异表达(p-value≤0.05,|log FC|≥1.5),其中216个(53.3%)基因上调,189个(46.6%)基因下调。基因本体(gene ontology,GO)富集结果表明,这些差异表达基因参与了离子转运,神经冲动传递,细胞信号转导和细胞粘附等。此外,KEGG通路富集结果表明,差异基因参与了许多重要的生物学通路,包括ECM受体相互作用、黏着和钙信号等通路。进一步的蛋白相互作用网络分析鉴定了5个关键的hub基因,包括PTK2B、CDK1、FN1、CCND1和FOS。这5个关键基因对于胶质母细胞瘤的发生和发展可能起到了关键作用,可以作为潜在的调控位点和筛选的标志物。  相似文献   

8.
为探究参苓白术散(Shenling Baizhu powder, SLBZP)治疗结直肠癌的作用机制。运用网络药理学的方法,通过TCMSP数据库收集、筛选SLBZP的活性成分并获得作用靶点,GEO数据库筛选获得CRC患者与健康个体之间的差异表达基因作为CRC的相关靶点。借助Cytoscape软件构建药物成分、疾病靶点网络,Bisogenet构建蛋白质相互作用(PPI)网络,以识别SLBZP作用于CRC的候选靶点。通过基因本体(GO)功能富集京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析核心基因的生物学功能及通路富集情况。Cytoscape软件构建了靶点-途径网络,根据Degree筛选关键靶基因。通过分析得到SLBZP治疗CRC的核心靶点165个,发现核心靶点功能注释与转录因子的活性、蛋白质稳定性调节、泛素蛋白连接酶结合等有关。PI3K-Akt信号通路,PD-L1/PD-1途径,病毒致癌等二十个途径均得到显著的富集。AKT1、TP53、PIK3R1为核心基因,MAPK3、NFKB1、CCND1、MAPK1、RELA、CDKN1A、MYC、STAT3、MDM2、JUN、RB1等是SLBZP网络途径中治疗CRC的关键基因。综上SLBZP对CRC的治疗作用可能与特定的生物学过程及相关途径调节炎性反应、优化肠道菌群结构发挥治疗作用。通过网络药理学分析评估,SLBZP复杂的作用机理及作用靶标得到了进一步的揭示,对CRC治疗意义重大。  相似文献   

9.
本研究基于高通量测序技术对感染猪瘟兔化弱毒株(C株)后0h,12h,24h,30h,36h,48h的家兔脾脏组织进行测序,以家兔基因组作为参考,筛选感染后各时间点和对照组(0h)之间的差异基因。利用Uniprot和NCBI数据库查找各组中变化水平显著的前10个差异基因的生物学功能。结果发现,感染后12h,24h,30h的前10个差异基因只有少数与炎症、免疫、凋亡等相关;感染后36h,48h的前10个差异基因完全相同,其中B2M、RLA-DR-ALPHA、CD74和IGJ参与抗病毒过程。GO功能注释结果显示:感染后各时间点的差异基因都和免疫、代谢、调控途径紧密相关。KEGG通路富集分析发现,感染后24h的差异基因富集到RIG-I样受体信号通路,感染后30h的差异基因富集到黏着斑和细胞外基质-受体相互作用通路,感染后36h和48h的差异基因共同富集到的通路有20个,其中蛋白酶体,溶酶体,核糖体,趋化因子信号通路,B细胞受体信号通路,抗原加工提呈通路和FcγR介导的吞噬通路与抗病毒相关。本研究建立的家兔感染C株后脾脏组织的差异表达基因数据库,将为进一步阐述家兔适应C株的分子机制奠定基础。  相似文献   

10.
《遗传》2017,(6)
为了比较分析大白猪皮下和肌内脂肪组织的全转录组数据,探究调控脂肪沉积的分子机制,本文采用RNA-seq技术和生物信息学方法鉴定大白猪皮下和肌内脂肪组织基因表达谱,对差异表达基因进行GO(Gene Ontology)分析、信号通路富集分析以及蛋白互作网络分析。大白猪皮下和肌内脂肪组织中有180个基因差异表达,上调基因主要参与细胞增殖、脂质激酶活性和磷脂代谢等与脂质代谢相关的生物学过程正调控,下调基因显著富集于脂肪细胞分化中起重要调控作用的MAPK信号转导通路。差异表达基因主要通过参与脂质代谢及通过MAPK信号转导通路调控脂肪细胞成脂分化,进而影响大白猪皮下和肌内脂肪的沉积。  相似文献   

11.
Familial hypercholesterolemia (FH) is a monogenic lipid disorder which promotes atherosclerosis and cardiovascular diseases. Owing to the lack of sufficient published information, this study aims to identify the potential genetic biomarkers for FH by studying the global gene expression profile of blood cells. The microarray expression data of FH patients and controls was analyzed by different computational biology methods like differential expression analysis, protein network mapping, hub gene identification, functional enrichment of biological pathways, and immune cell restriction analysis. Our results showed the dysregulated expression of 115 genes connected to lipid homeostasis, immune responses, cell adhesion molecules, canonical Wnt signaling, mucin type O-glycan biosynthesis pathways in FH patients. The findings from expanded protein interaction network construction with known FH genes and subsequent Gene Ontology (GO) annotations have also supported the above findings, in addition to identifying the involvement of dysregulated thyroid hormone and ErbB signaling pathways in FH patients. The genes like CSNK1A1, JAK3, PLCG2, RALA, and ZEB2 were found to be enriched under all GO annotation categories. The subsequent phenotype ontology results have revealed JAK3I, PLCG2, and ZEB2 as key hub genes contributing to the inflammation underlying cardiovascular and immune response related phenotypes. Immune cell restriction findings show that above three genes are highly expressed by T-follicular helper CD4+ T cells, naïve B cells, and monocytes, respectively. These findings not only provide a theoretical basis to understand the role of immune dysregulations underlying the atherosclerosis among FH patients but may also pave the way to develop genomic medicine for cardiovascular diseases.  相似文献   

12.
13.

Background & objectives

To analyze the reversal gene pairs and identify featured reversal genes related to mitogen-activated protein kinases (MAPK) signaling pathway and cell cycle in Glioblastoma multiforme (GBM) to reveal its pathogenetic mechanism.

Methods

We downloaded the gene expression profile GSE4290 from the Gene Expression Omnibus database, including 81 gene chips of GBM and 23 gene chips of controls. The t test was used to analyze the DEGs (differentially expressed genes) between 23 normal and 81 GBM samples. Then some perturbing metabolic pathways, including MAPK (mitogen-activated protein kinases) and cell cycle signaling pathway, were extracted from KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) pathway database. Cancer genes were obtained from the database of Cancer Gene Census. The reversal gene pairs between DEGs and cancer genes were further analyzed in MAPK and cell cycle signaling pathway.

Results

A total 8523 DEGs were obtained including 4090 up-regulated and 4433 down-regulated genes. Among them, ras-related protein rab-13(RAB13), neuroblastoma breakpoint family member 10 (NBPF10) and disks large homologue 4 (DLG4) were found to be involved in GBM for the first time. We obtained MAPK and cell cycle signaling pathways from KEGG database. By analyzing perturbing mechanism in these two pathways, we identified several reversal gene pairs, including NRAS (neuroblastoma RAS) and CDK2 (cyclin-dependent kinase 2), CCND1 (cyclin D1) and FGFR (fibroblast growth factor receptor). Further analysis showed that NRAS and CDK2 were positively related with GBM. However, FGFR2 and CCND1 were negatively related with GBM.

Interpretation & conclusions

These findings suggest that newly identified DEGs and featured reversal gene pairs participated in MAPK and cell cycle signaling pathway may provide a new therapeutic line of approach to GBM.  相似文献   

14.
[目的]利用RNA-Seq,分析人巨噬细胞在牛痘病毒(VACV)感染前后基因表达的变化,探索牛痘病毒与宿主细胞相互作用的机制.[方法]用牛痘病毒感染人巨噬细胞,采用RNA-Seq比较感染组和对照组的差异表达基因,并进行KEGG、GO以及STRING网络分析.[结果]感染组与对照组相比,筛选出显著性差异表达基因4796个...  相似文献   

15.
目的:通过对已公开发表的基因芯片表达谱数据进行研究,探究椎间盘退变过程中纤维环与髓核组织的基因表达差异,并采用生物信息学方法对差异进行分析。方法:经GEO数据库选取两组椎间盘退变相关的基因芯片表达谱数据GSE23130及GSE67567,GSE23130所研究标本来源于正常及退变纤维环组织,GSE67567标本来源于正常及退变髓核组织。对上述数据系列进行质量分析,GSE23130及GSE67567各有10例样本数据被纳入实验。采用Gene Spring 13.0软件对GSE23130正常及退变纤维环间差异表达基因及GSE67567正常及退变髓核间差异表达基因分别进行筛选,利用KEGG PATHWAY和DAVID功能注释簇集分析分别对GSE23130及GSE67567上调及下调基因进行生物信息学分析。结果:GSE23130及GSE67567各筛选出差异表达基因3182个和3017个,其中135个基因在上述两个基因表达谱数据中均存在差异表达。针对两组数据进行的KEGG PATHWAY分析发现TGF-beta signaling pathway和regulation of apoptosis等数个相同的生物学通路及DAVID功能注释簇集;此外,还发现了数个与GSE23130及GSE67567单独相关的DAVID功能注释簇集。结论:椎间盘退变过程中纤维环及髓核组织内基因表达情况存在差异,两种组织内发生的生物过程不尽相同。某些生物学过程在两种组织内均出现异常改变,这些生物学过程中的异常变化可能是椎间盘退变的关键环节,值得进行深入研究。  相似文献   

16.
17.
Breast cancer is a malignant tumor that seriously threatens women's health, and luminal-like cancer subtypes account for the majority of the cases. The purpose of this study was to investigate the relationships among DNA methylation, gene expression profile, and the tumor-immune microenvironment of luminal-like breast cancer, and to identify the potential key genes that regulate immune cell infiltration in luminal-like breast cancer. The ESTIMATE algorithm was applied to calculate immune scores and stromal scores of patients with breast cancer. Kaplan-Meier curves were generated for survival analysis. The clusterProfile package was used for Gene Ontology and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes analysis. The protein-protein interaction (PPI) network was constructed using the STRING database and Cytoscape software. Correlations between ADCY6 expression and immune cell infiltration-related pathways were analyzed by gene set variation analysis. R software was used for the statistical analysis and figure generation. Disease-free survival was higher in the immune score-high group than it was in the immune score-low group, while the stromal score had no correlation with prognosis. There were 515 genes that differed in both gene expression and DNA methylation levels, and these genes were mainly enriched in immune process-related pathways. ADCY6 was enriched in module A of the PPI network. Patients with downregulation and hypermethylation of ADCY6 associated with a better prognosis. ADCY6 expression was negatively correlated with the activation of immune process-related signaling pathways, immune checkpoint receptors, and ligands, except for CLEC4G. DNA methylation was found to be involved in the regulation of the key cellular pathways of luminal-like breast cancer immune cell infiltration. Additionally, ADCY6 was identified as a prognostic factor involved in the DNA methylation-regulated immune processes in luminal-like breast cancer.  相似文献   

18.
摘要 目的:探究人源粪菌移植诱导的广泛性焦虑障碍模型小鼠海马组织miRNAs的表达变化及温胆汤对miRNAs的调控作用。方法:实验组经过14天的抗生素洗脱及14天5次的粪菌移植,最后7天给药治疗。实验结束后,通过旷场实验与高架实验检测是否发生焦虑样改变。采用高通量测序方法,分析实验组小鼠海马miRNAs的表达水平,结合网络分析及富集分析方法得到关键miRNAs,并通过RT-PCR实验进行验证。结果:旷场实验中,焦虑模型组较正常模型组移动总距离(P<0.05)、中央格停留时间(P<0.01)及穿格次数(P<0.05)显著降低,经温胆汤治疗后,除总距离外均显著升高(P<0.05);高架实验中,焦虑模型组较正常模型组开放臂进入次数百分比(P<0.05)和开放臂停留时间百分比(P<0.01)显著降低,经温胆汤治疗后均显著升高(P<0.01);高通量测序结果显示,实验组重叠且方向一致的miRNAs有12个,其中显著差异的关键miRNAs共9个,注释得到353个靶基因。KEGG结果显示,miRNA可能通过MAPK信号通路、谷氨酸能神经通路、钙信号通路、mTOR信号通路参与调控过程。GO结果显示,miRNA可能通过DNA转录的正调控、突触囊泡胞外分泌的调节、突触前组装调节、神经元动作电位的传播、谷氨酸能突触参与调控过程。RT-PCR结果显示,温胆汤可能通过调控miR-26a-1-3p等miRNAs达到治疗作用。结论:焦虑患者肠道菌群失常导致miR-7a-5p、miR-3077-3p、miR-26a-1-3p等miRNAs异常表达,温胆汤通过调节miR-26a-1-3p等miRNAs达到治疗作用。  相似文献   

19.
Abstract

Atherosclerosis is a life-threatening disease and a major cause of mortalities worldwide. While many of the atherosclerotic sequelae are reflected as microvascular effects in the eye, the molecular mechanisms of their development is not yet known. In this study, we employed a systems biology approach to unveil the most significant events and key molecular mediators of ophthalmic sequelae caused by atherosclerosis. Literature mining was used to identify the proteins involved in both atherosclerosis and ophthalmic diseases. A protein–protein interaction (PPI) network was prepared using the literature-mined seed nodes. Network topological analysis was carried out using Cytoscape, while network nodes were annotated using database for annotation, visualization and integrated discovery in order to identify the most enriched pathways and processes. Network analysis revealed that mitogen-activated protein kinase 1 (MAPK1) and protein kinase C occur with highest betweenness centrality, degree and closeness centrality, thus reflecting their functional importance to the network. Our analysis shows that atherosclerosis-associated ophthalmic complications are caused by the convergence of neurotrophin signaling pathways, multiple immune response pathways and focal adhesion pathway on the MAPK signaling pathway. The PPI network shares features with vasoregression, a process underlying multiple vascular eye diseases. Our study presents a first clear and composite picture of the components and crosstalk of the main pathways of atherosclerosis-induced ocular diseases. The hub bottleneck nodes highlight the presence of molecules important for mediating the ophthalmic complications of atherosclerosis and contain five established drug targets for future therapeutic modulation efforts.  相似文献   

20.
程燕  陈琳  曹忻  哈斯其美格  谢小冬 《遗传》2014,36(2):119-128
研究表明, Hsa-miR-125b在人胃癌耐氟尿嘧啶细胞株BGC823/Fu中表达下降。为进一步探讨hsa-miR-125b在获得性耐药中所起的作用, 文章应用miRbase、靶基因预测软件、Gene Ontology数据库及KEGG数据库对hsa-miR-125b的序列特征、进化保守性、靶基因及功能以及靶基因所参与的信号通路等进行了深入的生物信息学分析。结果显示:has-miR-125b在多个物种之间具有高度序列保守性; 通过软件预测获得hsa-miR- 125b 靶基因79个, 其分子功能包括转录调节、蛋白质结合和肽酶类活性等(P<0.001), 其所参与的生物学过程主要有细胞周期、细胞增殖、细胞凋亡的正性或负性调控以及细胞因子刺激反应性、药物反应性、DNA损伤反应性等(P<0.001), 调控包括MAPK、Wnt、p53等多条信号转导通路(P<0.01)。上述结果表明hsa-miR-125b可能参与调控多个生物学过程和信号转导通路, 而其中细胞增殖、细胞凋亡、细胞周期等生物学过程以及MAPK、Wnt、p53等信号通路已被证实与肿瘤耐药的发生有关。因此, hsa-miR-125b可能通过调控上述环节中的靶基因来影响肿瘤细胞对药物的敏感性, 从而为hsa-miR-125b在肿瘤耐药中的作用机制提供新的研究线索。  相似文献   

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