利用基因芯片数据挖掘宫颈癌相关基因的EST片段

目的:利用基因芯片数据,探讨宫颈癌在分子水平上的发病机制,挖掘肿瘤相关基因EST片段,探索恶性肿瘤标志物,为肿瘤防治找到新的有效手段。方法:从基因芯片数据库GEO(gene expression omnibus)中获得GSM99077基因芯片数据,利用该数据筛选出宫颈癌相关基因的EST片段;然后通过NCBI中的在线BLAST软件找到与之相匹配的同源序列,对这些同源序列进行生物学功能分析,找到与肿瘤的相关性。结果:共发现宫颈癌组织与正常宫颈组织差异表达EST共127条,其中上调的106条,下调的11条,这些差异表达EST的同源序列的转录产物参与转录、翻译、细胞增殖分裂及细胞信号传导等过程。结论:基因芯片能有效、高通量地获取生物内在信息,通过对基因芯片数据再挖掘,可发现宫颈癌的发生涉及多个基因共同作用。     

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.     

基因芯片筛选新疆维吾尔妇女宫颈癌差异表达基因

新疆南部维吾尔族聚居区是宫颈癌高发区. 本文旨在利用基因芯片技术筛选与维吾尔族妇女宫颈癌发生相关的基因. 首先,分别提取5例新疆维吾尔妇女宫颈癌和5例子宫肌瘤组织(对照)的mRNA,逆转录成cDNA,并用Cy3-dUTP标记子宫肌瘤组织的cDNA,用Cy5 dUTP标记宫颈癌组织的cDNA,制成芯片杂交探针.为筛选出宫颈癌组织中差异表达的基因,上述标记探针分别与含有20 000条人类基因的Affymetrix基因芯片进行杂交,杂交信号用GeneChip Scanner 3000扫描仪扫描,并用芯片图像分析软件(SAM software)分析扫描结果.筛选出的差异表达基因经GO(Gene Ontology)分析和KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）信号通路分析,确定其在宫颈癌中的作用.基因芯片筛选结果显示,在宫颈癌组织中发现2 758个差异表达基因,其中1 326个上调基因,1 432个下调基因.GO分析和KEGG信号通路分析表明,表达差异在两倍以上的基因涉及168个信号通路,包括细胞粘附分子、细胞周期以及MAPK和mTOR信号通路等.上述结果表明,基因芯片技术筛选出大量与宫颈癌发生相关的基因,其中表达差异显著的基因涉及细胞粘附分子、细胞周期和mTOR等信号通路.     

宫颈癌差异表达基因筛选及功能分析

目的:筛选参与宫颈癌发生、发展的关键基因,为临床诊疗提供新的靶点。方法:在NCBI-GEO数据库中筛选多组宫颈癌基因表达检测数据集,利用GEO2R分析工具筛选各组数据集的差异表达基因;应用R分析筛选不同数据集之间共有的差异表达基因;利用DAVID在线分析对差异表达基因进行功能聚类和通路分析;利用STRING分析差异表达基因编码蛋白之间的相互作用关系。结果:共选择6组表达数据集,筛选得到59个差异表达基因(宫颈癌组织vs正常组织),表达差异至少达2倍,其中包含50个表达上调基因及9个表达下调基因。这些差异表达基因参与细胞周期、DNA复制、细胞分裂等生物进程。蛋白互作分析表明,这些差异表达基因多数存在相互作用。结论:利用生物信息学方法对不同来源的基因检测数据进行整合分析,有助于更准确的筛选对宫颈癌发生、发展过程具有重要作用的关键基因,本文筛选的宫颈癌差异基因为进一步研究宫颈癌发生、发展的分子机制及临床诊疗提供思路。     

应用基因表达谱芯片从不同转移能力的 乳腺癌细胞中筛选转移相关基因

人乳腺癌细胞系 MCF-7 及其转移亚克隆 LM-MCF-7 为肿瘤转移分子机制的研究提供了细胞模型 . 应用基因芯片技术比较两种具有不同转移能力细胞系基因表达谱的差异,寻找乳腺癌转移相关基因 . 提取两种细胞总 RNA ,分别用 Cy5-dCTP 、 Cy3-dCTP 标记 LM-MCF-7 和 MCF-7 的 cDNA ,并与含有 21 329 个基因的芯片进行杂交并扫描,利用 GenePix Pro 4.0 图像分析软件处理数据判断基因是否在两个细胞中存在表达差异 . 经互换荧光标记物重复两次实验,共筛选出差异表达基因 67 个,其中 41 个在 LM-MCF-7 细胞中表达上调, 26 个在 LM-MCF-7 细胞中表达下调 . 应用实时定量 RT-PCR 对 7 个表达差异明显的基因进行了验证 . 生物信息学分析结果提示,上述发现的差异基因编码产物与细胞内信号转导、转录调节、应激反应、新陈代谢、发育、细胞运动、细胞凋亡和细胞粘连等功能有关 . 据文献报道,这些差异表达的基因中有 35 个与肿瘤有关,其中 9 个与乳腺癌转移有关, 6 个可能参与肿瘤浸润和转移过程 . 根据基因芯片检测的结果,从功能上对 LM-MCF-7 细胞和 MCF-7 细胞与细胞凋亡的关系进行了研究,发现具有高转移倾向的 LM-MCF-7 细胞与 MCF-7 细胞相比,抗凋亡能力较强 . 上述与肿瘤转移相关基因在肿瘤转移中的作用及其分子机理有待深入研究 .     

COPD 差异表达基因的生物信息学分析及在LUSC样本中的表达

为确定慢性阻塞性肺病(COPD)的分子标记物及COPD与肺鳞状细胞癌(LUSC)共存的差异表达基因,探寻COPD合并肺癌的预测因子,发现新的治疗靶点。本研究采用生物信息学方法,从GEO数据库中筛选3套基因芯片数据集,挖掘COPD患者小气道上皮细胞(SAEC)的差异表达基因(DEG)以及潜在的生物标记物,并通过基因本体(GO)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析预测DEGs的功能及参与的代谢途径。继而对DEGs构建PPI网络,使用Cytoscape软件筛选子模块和Hub基因,并将Hub基因通过TCGA数据库分析其在LUSC中的差异表达情况及差异基因间的相关性。结果共获得52个上调基因和24个下调基因,代谢通路主要集中在细胞色素P450对外源物质的代谢、化学致癌、花生四烯酸代谢及甲状腺激素合成四条途径上,通过Cytoscape软件从PPI网络中筛选得到2个功能模块和10个Hub基因,进一步验证发现其中5个基因在TCGA数据库中的LUSC样本中同样差异表达。由此推测SPP1、ALDH3A1、SPRR3、KRT6A和SPRR1B 可能为COPD 分子标记物及COPD与LUSC共存的DEGs,从而为研究COPD和LUSC的发病机制及二者潜在关系奠定良好的基础。     

喉癌中差异表达的蛋白激酶及其抑制剂的生物信息学筛选

目的：筛选喉癌中差异表达的激酶基因以及调控这些差异表达激酶的激酶抑制剂,为喉癌的分子治疗提供新的靶点。方法： 利用PubMed 数据库和SAM 软件筛选喉癌中差异表达的激酶基因。体外培养人喉癌Hep-2和FaDu 细胞。实时定量聚合酶链反 应（Real-time PCR）检测目的激酶在喉癌细胞系中的表达,以验证全基因表达谱结果的准确性。利用KEGG数据库获得激酶调控 的通路。文献挖掘和人工筛选获得差异表达激酶的激酶抑制剂。结果：①在喉癌基因组表达谱中,共筛选出差异表达基因207个, P<0.05,其中激酶基因4 个,分别为CDC42、CDK7、SLK 和TXK。②Real-time PCR 结果显示在人喉癌Hep-2 和FaDu 细胞中这四 个差异基因也出现差异表达,P<0.05,证明全基因组的结果准确。③通路分析的结果显示4 个差异激酶共调控25 个通路。④文献 挖掘和人工筛选的结果显示共有10 个激酶抑制剂调控CDC42,7 个激酶抑制剂调控CDK7,1 个激酶抑制剂调控SLK,2 个激酶 抑制剂调控TXK。并且再次文献挖掘的结果显示在这20 个激酶抑制剂中,有9 个在癌症方面的研究较少,文献<10 篇。结论： 喉癌中共有四个激酶CDC42、CDK7、SLK 和TXK发生差异表达,并发挥促癌作用。它们的激酶抑制剂可能有潜在的抗癌作用, 为喉癌的分子治疗提供新的切入点。     

基于转录组数据分析小鼠心肌细胞直接重编程的分子机制

本研究旨在从分子水平揭示小鼠成纤维细胞直接重编程为心肌细胞的机制,为诱导心肌细胞再生提供新思路。在公共基因芯片数据库(GEO)中下载小鼠(Mus musculus)心肌细胞直接重编程相关的基因芯片数据,其中成纤维细胞样本数24例,诱导性心肌细胞样本数43例。利用统计软件R3.1.1采用Rankprod算法(p0.05,|lg FC|1)获得心肌细胞直接重编程过程中的差异表达基因,利用DAVID、Topp Gene和STRING等在线工具对差异表达基因进行生物信息学分析。最终分析筛选出210个心肌细胞直接重编程过程的差异表达基因,包括115个表达上调,95个表达下调。生物信息学分析发现Cybb、C1qa和Fabp4等基因以及横纹肌收缩等信号通路在心肌细胞直接重编程过程中起着重要作用。     

基于基因表达谱分析的乙肝阳性转移性肝细胞癌的分子机制分析

本研究旨在筛选与乙肝阳性转移性肝细胞癌相关的基因并揭示其潜在的分子机制。利用GEO数据库中GSE364数据集,筛选在肝内扩散转移组和门静脉癌栓转移组都差异表达的基因,DAVID对差异表达基因进行GO与信号通路富集分析,并用STRING和Cytoscape构建蛋白互作网络,随后用mi Rwalk 2.0筛选可能参与肝细胞癌转移的miRNAs,构建miRNA-枢纽基因调控网络。之后使用Smoami R DB 2.0和c Bio Portal分析枢纽基因突变与circRNA和肝细胞癌预后的关系。我们获得在肝内扩散转移组和门静脉癌栓转移组都差异表达的基因701个,富集分析发现这些基因主要涉及血管生成和血管内皮生长因子信号转导等信号通路。从构建的蛋白互作网络中获得参与蛋白互作模式1的15个枢纽基因,GO分析发现其主要参与RNA加工、代谢、剪接等生物过程。构建的miRNA-枢纽基因调控网络中有4个miRNA参与两个枢纽基因的调控,此外肝细胞癌中SRSF1基因有突变并可转录为hsa_circ_0044757,SNRNP200基因突变与患者预后相关。本研究发现的差异表达基因和枢纽基因,有助于我们认识乙肝相关性肝细胞癌转移的分子机制,并可作为新的用于诊断和预后判断的分子标志物。     

联合TCGA和GEO数据库筛选乳腺癌易感基因

本研究是利用公共基因芯片数据库筛选乳腺癌的预后基因,预测和探索这些基因在乳腺癌进展中的可能机制和临床价值.首先,我们筛选了公共基因芯片数据库(gene expression omnibus,GEO)GSE22820和癌症基因组图谱(the cancer genome atlas,TCGA)乳腺癌数据库的重叠差异表达基因,联合R语言分析乳腺癌组织与癌旁正常组织差异表达的基因;其次,基于STRING数据库及Cytoscape软件构建蛋白质相互作用网络图,分析并识别了中枢基因和前3个模块;之后进行了更多的功能分析,包括基因本体(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路分析以及基因集富集分析(gene set enrichment analysis,GSEA),以研究这些基因的作用以及潜在的潜在机制;最后进行了Kaplan-Meier分析和Cox比例风险分析,以阐明这些基因的诊断和预后效果.相关数据分析表明15个基因的表达水平与生存预后相关,高表达基因患者的总生存时间短于低表达患者(P＜0.05);Cox比例风险分析表明UBE2T、ER-CC6L和RAD51这3个基因是预后生存的独立因素(P＜0.05);GSEA分析表明在UBE2T、ERCC6L和RAD51基因中细胞周期、基础转录因子和卵母细胞减数分裂明显富集.最终,我们得出结论,这3种基因标志物的高表达是乳腺癌预后不良因素,可作为预测乳腺癌患者转移和预后的有效生物标志物.