三阴性乳腺癌相关miRNA筛选及其靶基因的生物信息学分析

应用生物信息学方法筛选并分析三阴性乳腺癌（triple-negative breast cancer,TNBC）相关miRNA及其靶基因,为TNBC的研究提供潜在的分子靶点。采用GEO2R分析TNBC相关miRNA芯片数据集,筛选差异表达倍数最大的5个上调和5个下调miRNA。miRWalk、TargetScan和miRDB预测靶基因并进行Veen分析取交集。利用DAVID对靶基因进行GO富集分析和KEGG通路分析。利用STRING数据库构建蛋白互作网络,并结合Cytoscape构建miRNA-靶基因调控网络,从而筛选出关键的miRNA及其关键靶基因。利用GEPIA2数据库对靶基因进行生存分析。GEO2R筛选出486个差异miRNA,上调和下调的miRNA分别有298个和188个。对差异倍数最大的5个上调和5个下调miRNA的靶基因进行富集分析显示,靶基因主要参与ErbB信号通路、癌症中转录调控紊乱和cGMP-PKG信号通路等。miRNA-靶基因调控网络显示,表达上调的关键miRNA为miR-611,其关键靶基因为CDC27、UBE2D2、UBR1、SPSB1、HERC2和RLIM;表达下调的关键miRNA为miR-1205,其关键靶基因为WSB1、FBXL8、UBE2W、PTPN11、ARF6、DNAJC6和COPS2。生存分析表明,UBR1（P=0.007 2）和PTPN11（P=0.029）表达上调可显著降低TNBC患者的整体生存率。经筛选获得的关键miRNA及其关键靶基因可作为潜在分子标记物用于TNBC的早期诊断、治疗靶点选择和预后判断,并为后续的研究提供参考依据。     

HER-2/neu基因高表达及靶向治疗

HER-2/neu癌基因在许多肿瘤,如乳腺癌、卵巢癌、非小细胞肺癌等肿瘤中高表达,在肿瘤的发生与发展中起重要作用,与肿瘤的转化、转移、复发、预后差、患者生存期缩短有关。HER-2/neu在乳腺癌过度表达率约为20%～30%,编码蛋白P185HER2属生长因子受体家族,抗P185HER2单克隆抗体(Herceptin)作为靶向药物已临床应用治疗HER2/neu高表达乳腺癌。     

HER-2/neu基因在乳腺癌中的研究进展

HER-2/neu基因,又名c-erbB2,定位于人染色体17q21,编码185kD的跨膜糖蛋白(p185),p185在乳腺、卵巢、肺、胃、前列腺等十余种癌症中均显示部分患者有过量表达,p185蛋白作为一个重要的肿瘤表面标记蛋白,尤其对乳腺癌,已被国际公认是重要的临床指标.目前国外已有上市的免疫组化Herceptest试剂盒和Herceptin药物用于检测和靶向治疗乳腺癌,但乳腺癌的测定方法的标准化及新的检测方法还须进一步研究.     

荧光原位杂交检测乳腺癌HER-2基因的应用价值

目的:探讨荧光原位杂交(FISH)在检测乳腺癌组织HER-2基因扩增的应用价值.方法:收集50例手术切除的乳腺癌标本.经过处理和切片,FISH法检测细胞HER-2基因扩增情况,IHC法检测细胞膜上HER-2蛋白表达情况.kappa检验法对两种检测结果的一致性进行统计分析.结果:FISH法与IHC法检测结果总符合率为90%(K=0.75,P<0.05).在本组胶东半岛女性乳腺癌人群中HER-2基因扩增率为28%.结论:FISH法检测乳腺癌HER-2基因敏感性及稳定性较高,可作为最终确诊HER-2基因状态的方法.     

三阴性和HER-2阳性乳腺癌中肿瘤浸润淋巴细胞研究进展

肿瘤浸润淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocytes,TILs)是存在于肿瘤癌巢内及间质中的淋巴细胞群体,其介导的适应性免疫是有效且持续抗肿瘤反应的关键性基础。三阴性乳腺癌(triple-negative breast cancer, TNBC)和人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2,HER-2)阳性的乳腺癌是最具免疫原性的乳腺癌,TILs在此类乳腺癌中浸润程度较高。近年来研究发现TIL在TNBC和HER-2阳性乳腺癌的预后及新辅助化疗疗效方面有较高的预测效能。本文综述TILs在TNBC及HER-2阳性乳腺癌中的研究进展,为探索乳腺癌新的有效治疗靶点提供理论基础。     

牛ASCL2基因生物信息学分析

在人与小鼠中,A SCL2基因是一个母源表达的印记基因,在早期胚胎和胎盘发育中起重要作用。牛A SCL2基因的印记状态和印记的分子机理还没有被研究。本研究采用生物信息学方法对牛A SCL2基因分子进化、启动子和CpG岛区域以及蛋白的高级结构进行分析和预测,为进一步揭示该基因生物学功能和其分子调控机理奠定基础。对21种哺乳动物A SCL2基因的mRNA序列进化分析表明：这21种哺乳动物间的遗传距离小于0.536,且牛与猪遗传距离最小,为0.106,与基因进化树分析结果一致。CpG岛在线软件预测显示,在牛中,该基因上游5 k序列中有三个CpG岛。启动子在线软件预测和转录因子分析相结合显示,启动子最可能位于该基因5'端上游4725~4775 bp处CpG岛区域内,此区域包括大量潜在转录因子结合位点,并在4734 bp处存在一个TATA框。蛋白质在线软件分析表明,A SCL2基因编码一种螺旋-环-螺旋形转录因子,有α-螺旋、β-转角和无规则卷曲3种二级结构。     

乳腺癌转移相关基因的筛选与生物信息学分析

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤,转移与复发是乳腺癌患者死亡的主要原因. 研究与乳腺癌细胞转移相关的分子靶点对预防乳腺癌术后复发、提高疗效有重要意义. 本研究以3组乳腺癌转移相关的基因表达谱数据(GSE2034, GSE2603, GSE12276)为分析材料,采用GeneSpring软件筛选乳腺癌原发瘤与转移瘤芯片数据的差异表达基因,结合生物信息学工具PATHER、STRING、pSTIING和文献挖掘工具iHOP对差异基因及其相互作用关系进行分析. 结果显示,共筛选出乳腺癌转移共同差异基因147个,其中表达上调93个,表达下调54个. 这些差异基因主要涉及细胞周期与增殖、细胞粘附、细胞迁移、血管形成及信号转导等生物通路和生物过程. 差异基因编码蛋白间的相互作用主要集中在14个蛋白,且在更为复杂的网络图谱中仍可见其中9个基因（CXCR4、MMP1、MMP2、MMP3、CTGF、COL1A1、MEF2C、PTGS2及SPARC）在重要的节点位置. 文献挖掘发现,COL1A1基因可能为新发现的乳腺癌转移候选基因,为乳腺癌转移的发病机制提供新的思路,也为转移性乳腺癌的分子诊断和个体化治疗奠定基础.     

小家鼠Pitx2基因的生物信息学分析

目的:对小家鼠Pitx2基因编码蛋白质进行结构和功能预测.方法:利用生物信息学方法和工具对PITX2蛋白质的理化性质、结构功能域和功能分类进行分析.结果:氨基酸残基的组成中丝氨酸含量最高,分子式为C1549H2430N460O483S17,相对分子质量35.8kD,等电点为9.63,具有一定的亲水性;可能为非跨膜蛋白;主要构件为α-螺旋和无规则卷曲;含有一个Hox结构域,推测该蛋白为转录调节因子.结论:通过生物信息学分析,为进一步研究该基因功能奠定基础,也为小鼠作为模式生物在人类的积累性遗传病的研究上提供了理论依据.     

沙田柚RING-H2 finger基因的生物信息学分析

为探讨沙田柚自交不亲和性的机理,利用高通量测序技术对沙田柚自交和异交花柱进行转录组测序,通过差异分析得到了沙田柚RING-H2 finger基因序列。采用生物信息学方法,对其编码的蛋白质从序列特征、理化性质、跨膜结构域、高级结构以及功能域等方面进行了预测和分析。结果表明:该基因全长为845 bp,开放阅读框(ORF)全长为387 bp,编码128个氨基酸,编码蛋白质的分子量为13.61 KDa,理论等电点为4.26;该蛋白质含有一个植物RING-H2 finger蛋白家族的保守结构域,为疏水性不稳定蛋白。氨基酸序列分析表明,其编码的氨基酸与甜橙(Cs4g15340.1)RING-H2 finger蛋白的相似度为98%。这些分析结果可为今后深入研究该蛋白的结构特征和功能提供参考。     

hRFT2基因单核苷酸多态性的生物信息学分析

旨在筛选可能与人类疾病有关的hRFT2基因单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,nsSNPs)和突变位点,从SNP数据库中检索并筛选出395个有效的hRFT2基因SNPs,其中包括30个同义SNPs(synonymous SNPs,sSNPs)和31个非同义SNPs(non-synonymous single nucleotide polymorphisms,nsSNPs)。分别采用SIFT、SNPs3D和PolyPhen-2方法分析nsSNPs引起的氨基酸替换是否可能影响hRFT2的功能。结果表明,5个nsSNPs(rs11477762、rs146302587、rs146492942、rs76947760和rs145431028)可能严重影响hRFT2蛋白的功能,其中rs76947760和rs145431028的影响已得到临床证明,另外3个nsSNPs(rs148387972、rs140391358和rs3746802)也可能对hRFT2有较大的影响。     

生物信息学策略鉴定新基因

随着人类基因组计划的开展,在基因结构、定位、表达和功能研究等方面都积累了大量的数据,如何充分利用大量已有的网上数据库资源,加速人类基因克隆研究及功能初步研究,同时避免重复工作,节省开支,已成为我们面临的一个急迫而富有挑战性的课题.生物信息学是20世纪80年代末开始,随着基因组测序数据迅猛增加而逐渐兴起的一门新兴学科,它利用计算机对生命科学研究中的生物信息进行存储、检索和分析.它的产生和发展为人们提供了强大的工具,本文就生物信息学方法在识别和鉴定新基因中的应用予以综述.     

新基因Nischarin生物信息学分析及初步验证

目的:对新基因Nischarin进行生物信息学分析,探索其新功能特征,并通过实验进行初步验证。方法:用生物信息学方法对Nischarin进行初步分析,阐明了它的基因结构、染色体定位、编码蛋白质的理化性质、相互作用基因、相互作用蛋白、亚细胞定位、蛋白质功能域等信息。最后采用细胞免疫荧光对其DNA结合位点进行初步验证。结果:对新基因Nischarin的上述性质进行了有效的预测,分析表明该基因结构复杂,相互作用基因或蛋白多,亚细胞分布预测复杂。验证了Nishcarin存在的DNA结合位点。结论:通过生物信息学分析,表明新基因Nischarin是一个复杂的基因,可能存在的多种蛋白表达形式、这些不同的蛋白可能存在不同的亚细胞分布,且该蛋白可能与多种蛋白存在相互作用,上述基因和蛋白特性可能是Ⅰ型咪唑啉受体(Imidazoline-1 receptor,I1R)复杂药理学作用的分子基础。     

牙齿发育相关基因Osr2的生物信息学分析

目的：为生物学实验研究Osr2与牙齿发育的关系提供思路和参考。方法：本文运用生物信息学的同源比对、进化分析等方法,对Osr2及其编码蛋白的生物信息学特征进行分析。结果：结果显示Osr2蛋白质无信号肽,是非跨膜的疏水性蛋白,具有C2H2型、CHY型锌指结构域,是一类进化保守,高度同源的转录因子。结论：这一结果可为Osr2深入的结构与功能分析及利用提供进一步的信息与参考。     

大豆GmLEC2基因的生物信息学及表达分析

AtLEC2基因最早发现于拟南芥中,是参与体细胞胚胎发生与种子发育过程的重要基因,在植物生长和发育过程中起着非常关键的作用。本研究选择功能已知的AtLEC2基因作为参考,对大豆GmLEC2基因的启动子元件、蛋白的功能、等电点、脂肪指数、亲水性、不稳定系数、信号肽、跨膜结构、亚细胞定位、二级结构、三级结构和结构域进行预测分析。并采用荧光定量RT-PCR方法对GmLEC2基因的组织特异性表达进行分析。本研究的结果为今后进一步研究该基因的生物学功能提供了理论基础。     

SRSF2基因的生物信息学分析与蛋白质预测

目的:分析富含丝氨酸和精氨酸的剪接因子2(SRSF2)基因序列和表达产物的特征。方法:运用生物信息学相关软件分析和预测人类和小鼠SRSF2基因的同源区段、开放读框、启动子区域、转录因子结合位点、CpG岛分布情况,分析预测小鼠SRSF2基因蛋白产物的功能结构域以及与其他蛋白的相互作用。结果:人类和小鼠SRSF2基因共有3个同源区段、19个开放读框、4个相同的转录因子结合位点,2个基因的CpG岛各项参数基本一致;小鼠SRSF2蛋白会与至少10种其他蛋白因子发生相互作用。结论:SRSF2基因及其蛋白产物的生物信息学分析,为相关研究提供了重要的信息基础。     

牙齿发育相关基因Osr2 的生物信息学分析

目的:为生物学实验研究Osr2与牙齿发育的关系提供思路和参考.方法:本文运用生物信息学的同源比对、进化分析等方法,对Osr2及其编码蛋白的生物信息学特征进行分析.结果:结果显示Osr2蛋白质无信号肽,是非跨膜的疏水性蛋白,具有C2H2型、CHY型锌指结构域,是一类进化保守,高度同源的转录因子.结论:这一结果可为Osr2深入的结构与功能分析及利用提供进一步的信息与参考.     

人NR2F2基因的克隆及其生物信息学分析

[目的]克隆人NR2F2(Nuclear Receptor subfamily 2,group F,member 2)基因并分析其生物学特性。[方法]根据NCBI数据库提供的人NR2F2基因序列设计其特异性引物,通过PCR扩增目的基因,并将其连接到p ET-28a载体上,然后进行酶切鉴定与DNA测序来确定人NR2F2基因克隆的正确性,再利用生物信息学在线工具分析人NR2F2蛋白的生物学特性。[结果]酶切鉴定与DNA测序结果表明人NR2F2基因开放阅读框为786 bp,编码261个氨基酸残基,分子量为29 162.79 Da,p I为5.96。NR2F2蛋白是主要位于细胞质和细胞核中的亲水性蛋白,不含跨膜结构域,无信号肽,其二级结构由α螺旋、无规则卷曲和延伸链构成,并且三级结构与二级结构预测结果一致。[结论]克隆获得人NR2F2基因,其编码的蛋白质属于类固醇/甲状腺激素受体超家族,α螺旋和无规则卷曲为二级结构中最主要的结构元件。GO注释分析表明,人NR2F2属于转录因子,参与序列特异性DNA结合、基因转录、RNA的生物合成、RNA代谢等过程。     

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。     

三阴性乳腺癌靶向治疗相关信号通路及其临床应用

三阴性乳腺癌(triple negative breast cancer, TNBC)占全部乳腺癌病例的15%~20%,其雌激素受体、孕激素受体和人表皮生长因子受体2均为阴性表达,也是所有乳腺癌亚型中侵袭性和恶性程度较高的一种。TNBC还具有较高的复发风险和较差的预后特性。由于异质性高、临床特征复杂,化疗、放疗和手术切除等手段仍是当前TNBC治疗的主要方法。然而,严重的副作用、高复发风险和健康损伤等问题仍然不容忽视。随着TNBC基础研究的进展,越来越多的TNBC靶向治疗相关信号通路被揭示,而且其中有一部分已进入临床试验,为TNBC的治疗提供了充满希望和前景的分子靶点。此外,其中一些治疗靶点在TNBC精确分型和精准治疗的临床实践中发挥着重要的作用。本文对TNBC靶向治疗中经典的合成致死通路、PI3K/AKT/mTOR通路、PD-1/PD-L1免疫通路等信号通路及其临床试验进行了综述,同时介绍了近几年比较具有潜力的TNBC靶向治疗信号通路,包括肿瘤血管生成通路、多胺合成和分解代谢通路、SLC3A2/LAT1通路以及IGF-1/IGF-1R/FAK/YAP信号转导通路等。     

盐藻新基因DsSTPK的克隆及生物信息学分析

采用RT-PCR和RACE技术克隆了杜氏盐藻DsSTPK的1种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因（GenBank accession No.JN625213）,命名为DsSTPK,并对其进行了生物信息学分析. 结果表明,盐藻DsSTPK基因的cDNA全长为3 129 bp,可阅读框为2 184 bp,编码727个氨基酸.该蛋白为亲水性蛋白,无信号肽,无跨膜区域,为非跨膜蛋白,且定位于细胞质基质,二级结构的主要元件为无规卷曲和α 螺旋,三维建模成功,在167~190位有1个蛋白激酶的ATP结合区、293~305位1个丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性区,存在多个潜在的磷酸化位点.进一步的进化分析表明,其与衣藻、团藻亲缘关系最近. 这些研究结果为进一步阐明DsSTPK的功能及作用机制奠定了基础.