作物组学数据库的比较和应用

组学研究是生命科学研究的重要组成部分,是从整体角度研究全部组分及其相互关系的学科。组学数据库收集整理了与组学研究相关的所有信息,为组学研究提供了全面的数据基础。其中,作物组学数据库主要是以作物为对象建立的组学数据库,尤其是几大主要粮食作物的组学测序及信息挖掘,提升了作物科学的基础研发和生产水平,使我国粮食储备迈上一个新的台阶。本文以水稻、玉米和小麦为代表,通过搜集它们在组学研究中常用的数据库,概述了作物基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学及表型组学的主要研究内容,阐述了作物组学数据库在作物科学研究中的发展现状,揭示了在高通量信息时代下多种组学数据库的交叉及综合利用已经成为作物科学研究发展的重要方向和手段。     

血清分泌蛋白质组学在肿瘤中的研究进展

随着人类基因组测序计划的结束,对基因表达产物的分析已经成为研究热点,而有关蛋白质的技术亦得到了不断地发展与完善。血清分泌蛋白质组在肿瘤中起着重要作用,目前已经有不少分泌蛋白作为肿瘤标志物用于临床检测和预后判断。现对血清分泌蛋白质组在肿瘤领域的研究方法及研究进展进行了综述。     

肿瘤免疫学的进展

多年来临床已观察到某些人类肿瘤有自我消退的现象,动物实验也发现肿瘤移植并非都能成功。这些迹象,学者们联想到机体对于肿瘤的存在,可能具有免疫学上反应的特性。近年,肿瘤免疫学已迅速发展成为瘤学中一门重要的分支。1962年7月间在莫斯科由国际抗癌联合会召开的第八届国际肿瘤会议中,也把肿瘤免疫学列为专题讨论主要内容之一。由于研究方法的日趋完善,不断获得肿瘤性过程确与免疫机制有着密切关系的     

四膜虫功能基因组数据库增量更新2016:生活史和减数分裂转录组及磷酸化蛋白组资源建设

原生动物嗜热四膜虫是一种优良单细胞真核模式生物,以其作为研究对象在基础生物学领域的研究已经取得了一系列突破性的成果。2006年,其大核基因组测序完成并发表,标志着四膜虫的研究进入了功能基因组时代。2013年基于基因芯片、基因网络和转录组数据,我们构建了四膜虫功能基因组数据库,其目前已成为模式生物嗜热四膜虫研究的两个重要数据库之一。在过去几年里,随着对四膜虫功能基因组学研究的深入,相关组学数据也实现了一定积累,对这些数据的整合也非常迫切。基于此,我们对四膜虫功能基因组数据库进行了增量更新。更新内容主要包括三个方面:(1)四膜虫生活史不同时期转录组数据;(2)四膜虫接合生殖减数分裂过程转录组数据;(3)磷酸化蛋白组数据。此次增量更新进一步提升和完善了四膜虫功能基因组数据库的内容和功能,对以四膜虫为对象的相关研究工作具有重要作用。     

肿瘤基因治疗的研究进展

肿瘤是严重影响人类身体健康的重大疾病之一,肿瘤的发生发展是一个复杂的涉及到众多基因的过程,肿瘤的基因治疗也已经成为肿瘤治疗的研究热点之一。目前,肿瘤基因治疗的策略主要包括以下几个方面:基因沉默治疗、抑癌基因治疗、免疫基因治疗、自杀基因疗法、抑制肿瘤血管生成基因治疗、肿瘤多药耐药基因治疗、抗端粒酶疗法和多基因联合疗法等。我们简要地对上述策略及相关研究进展进行综述。     

Oncomine数据库在肿瘤研究中的应用

Oncomine 是目前世界上最大的癌基因芯片数据库和综合数据挖掘平台之一,该数据库整合了GEO、TCGA和已发表文献来源的RNA和DNA-seq数据。数据库目前含有715个基因表达数据集（datasheet）、86 733个人体肿瘤组织和正常组织样本的信息,且有新的数据不断更新。Oncomine 数据库囊括的肿瘤类型有19种,包括：膀胱癌、脑/中枢神经系统肿瘤、乳腺癌、宫颈癌、结直肠癌、食管癌、胃癌、头/颈肿瘤、肾癌、白血病、肝癌、肺癌、淋巴瘤、黑色素瘤、骨髓瘤、卵巢癌、胰腺癌、前列腺癌、肉瘤。本文就如何利用Oncomine数据库,进行肿瘤组织中癌基因表达差异性分析以及基因共表达分析、癌基因在肿瘤组织中的表达及拷贝数分析、多组研究数据集的荟萃分析（meta analysis）、以及癌基因表达与患者生存率关系等进行分析。通过该数据库可以对肿瘤癌基因进行研究前的筛查,有利于发现新的肿瘤生物标记物或治疗靶点,为临床科学研究奠定一定的理论基础。     

基于专利分析的肿瘤基因PCR诊断技术研究

肿瘤目前成为人类健康和生命的重要危胁,肿瘤基因诊断是对肿瘤的各种原癌基因、抑癌基因进行检测,聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)技术是目前临床基因诊断应用最广泛的诊断技术,具有普及率高、特异性好、简便快捷等特点。肿瘤基因PCR诊断技术可以用于已知基因突变的检测,快速了解突变状态,有效制定治疗方案,为肿瘤患者带来福音。本研究主要基于专利数据,对肿瘤基因PCR诊断技术进行分析,探讨了全球与中国在肿瘤基因PCR诊断技术领域的发展现状与趋势。在Innography数据库共检索到PCR技术相关专利16,939件,专利家族6,285件。在肿瘤基因PCR诊断技术领域中,荧光定量PCR技术占比较大,约占肿瘤基因PCR诊断技术总量的三分之一。从技术技术生命周期来看,肿瘤基因PCR诊断技术目前仍处在高速发展阶段。美国是肿瘤基因PCR诊断技术的发展领先国家。该技术的主要来源国为美国,全球42.09%的专利来自美国,同时美国也是同族专利的主要分布地区。在肿瘤基因PCR诊断技术领域,排名前15位的顶尖机构中,来自美国的机构有7所。中国在肿瘤基因PCR诊断技术领域起步较晚,但发展迅速,在该技术领域申请的专利数量仅次于美国。中国申请的肿瘤基因PCR诊断技术的专利绝大多数都只在中国进行专利保护,并没有布局全球市场的意愿。     

蛋白质组学中新蛋白质鉴定的研究方法和策略

当前,基于生物质谱进行蛋白质鉴定的技术已经成为蛋白质组学研究的支撑技术之一.产生的数据主要使用数据库搜索的方法进行处理,这种方法的一大缺陷是不能鉴定数据库中未包含的蛋白质,因此如何充分利用质谱数据对蛋白质组研究的意义很大,而新蛋白质鉴定更是其中一个重要的内容.新蛋白质鉴定是蛋白质鉴定的一个方面,新蛋白质的定义按照序列和功能的已知程度分为3个层次;以蛋白质鉴定的方法为基础,目前新蛋白质鉴定的方法可分为denovo测序和相似序列搜索结合的方法以及搜索EST、基因组等核酸数据库的方法2大类;两者各有利弊.存在各自的问题和相应处理的策略.不同的研究者可以根据具体目的应用和发展不同的鉴定方法,同时新蛋白质的鉴定也将随着蛋白质组学研究的发展而更加完善.     

γδT细胞在肿瘤免疫治疗中的研究进展

癌症是威胁人类健康最主要的疾病之一,目前临床上主要采用的手术/放化疗联合治疗的疗效有限,因此如何进一步提高肿瘤临床疗效仍是巨大的挑战。免疫细胞过继是肿瘤治疗技术中迅速发展的一种生物治疗技术,通过输入自身或同种"抗肿瘤免疫效应细胞"达到直接杀伤肿瘤或增强机体自身细胞免疫功能的作用。由于γδT细胞对肿瘤细胞具有强有力的直接细胞毒性,并可与其他免疫细胞协同作用发挥其抗肿瘤活性,因而成为了细胞免疫治疗中新的研究热点。本文主要叙述了γδT细胞与肿瘤相关的基础研究及临床试验的最新进展。     

基于Web的基因组浏览器研究现状

测序技术的发展促使人类基因组测序成本急剧降低,测序速度迅速增加,对这些数据的分析和可视化已成为生命科学领域最重要的课题之一.基因组浏览器技术在基因序列分析,遗传密码解读,复杂疾病研究等方面具有重要意义.本文综述了9种主要的基因组浏览器技术,并从可视化内容、可视化形式、软件系统架构等角度分析了它们的特点.最后,探讨了基因组浏览器发展所面临的挑战.     

生物数据库专栏导读

近年来,随着生物科技和信息科技的迅猛发展,基于生命组学的大数据积累和应用均已达到了前所未有的程度。多元的生物数据库资源,特别是急剧增长的生物学大数据在生物化学与分子生物学研究中得到了广泛应用,对生物学、生物医学的基础研究和转化应用起到了助推器的作用。但是,由于专业的局限性和研究者的着重点不同,部分从事生物学和生物医学的研究者对数据库资源的了解,对大数据的分析、处理和整合能力存在不足,制约了他们对已有数据资源的充分和有效的利用。为此,本期专栏选择了近年来的一些热门研究领域,特邀长期活跃在相关研究领域的一线科研工作者,结合他们自己的相关工作,分别就抗体信息数据库、细胞外囊泡数据库、蛋白质相互作用数据库、细菌sRNA数据库和RNA二级结构数据库的现状、特点和应用进行了较为系统的综述。下面对各篇文章内容给予简单介绍。 抗体不仅是机体的重要免疫分子,也是生物学研究的主要工具分子之一,并且做为疾病诊断和治疗的抗体分子在临床上得到了越来越广泛的应用,治疗性抗体已经成为生物制药产业的龙头。冯健男等的“抗体信息数据库”一文,系统地介绍了有“免疫遗传门户数据库”之称的国际免疫遗传信息系统IMGT、Kabat数据库、抗体在线分析系统abYsis和服务于免疫相关实验的抗体在线目录等特色数据库。细胞外囊泡是近年来的研究热点,特别是细胞外囊泡在细胞信息传递和疾病的诊断方面的研究进展迅速。丁勇等的“细胞外囊泡及细胞外囊泡数据库”一文,系统地介绍了目前收录数据比较全面、具有影响力的细胞外囊泡数据库ExoCarta、Vesiclepedia和Evpedia数据库和数据库特点,并对不同数据库进行了比较。蛋白质相互作用是蛋白质研究的重要内容,是认识生命过程和疾病防治的重要基础之一,王建的“蛋白质相互作用数据库”一文,分别对综合蛋白质相互作用数据库、特定物种的蛋白质相互作用数据库和信号通路数据库的特点进行了系统介绍。无论真核细胞还是原核细胞普遍存在大量的功能小RNA分子,小RNA研究对揭示生命的基本规律具有重要意义。李伍举等的“细菌sRNA数据库”一文,分别对细菌sRNA的综合数据库、细菌sRNA的专业数据库进行了详细的综述,将对拟开展细菌sRNA生物信息学和功能研究人员构建细菌sRNA及其靶标预测模型提供帮助。RNA功能与RNA结构密切相关,RNA结构研究已经成为RNA研究的热点之一。刘涛等的“RNA二级结构数据库”一文,对常用的基于三维测定结构证据的RNA二级结构数据库进行了介绍,以便于研究人员从中可以获得相对准确的数据构建结构预测模型。 生物化学和分子生物学研究不仅是生物数据库资源的产出者,同时也是生物数据库资源的使用者,希望本专栏能够对相关研究人员有所裨益。     

肿瘤相关生物学通路的发现和建模

肿瘤是一种严重影响人类健康和生命的复杂疾病。某些生物学通路在肿瘤的发生、发展和转移的过程中发挥了关键作用,如何发现和研究肿瘤相关通路是人们面临的一大挑战。随着以基因芯片数据为代表的海量实验数据的产出,很多研究小组提出了一系列算法和模型通过整合和分析实验数据,鉴定和模拟肿瘤相关的生物学通路,发现了很多重要的生物学结论。文章对这些研究工作进行了综述,给出了一些常用的算法、软件和数据库资源,并讨论了该领域存在的问题和以后的发展方向。     

RNA二级结构数据库北大核心CSCD

RNA分子众多、结构复杂、功能重要,已经成为当前重要的研究热点之一。RNA的功能与结构密切相关,伴随RNA分子及功能的发现,建立了有关RNA二级结构的数据库,一方面有助于理解RNA功能的结构基础,一方面有助于开发各种有关RNA结构的预测模型。本文对近年常见的RNA二级结构数据库作一概述,希望有助于相关工作者更好地了解与应用相关数据。     

RNA二级结构数据库

RNA分子众多、结构复杂、功能重要,已经成为当前重要的研究热点之一。RNA的功能与结构密切相关,伴随RNA分子及功能的发现,建立了有关RNA二级结构的数据库,一方面有助于理解RNA功能的结构基础,一方面有助于开发各种有关RNA结构的预测模型。本文对近年常见的RNA二级结构数据库作一概述,希望有助于相关工作者更好地了解与应用相关数据。     

生命与健康大数据中心资源

生命与健康多组学数据是生命科学研究和生物医学技术发展的重要基础。然而,我国缺乏生物数据管理和共享平台,不但无法满足国内日益增长的生物医学及相关学科领域的研究发展需求,而且严重制约我国生物大数据整合共享与转化利用。鉴于此,中国科学院北京基因组研究所于2016年初成立生命与健康大数据中心(BIG Data Center, BIGD),围绕国家人口健康和重要战略生物资源,建立生物大数据管理平台和多组学数据资源体系。本文重点介绍BIGD的生命与健康大数据资源系统,主要包括组学原始数据归档库、基因组数据库、基因组变异数据库、基因表达数据库、甲基化数据库、生物信息工具库和生命科学维基知识库,提供生物大数据汇交、整合与共享服务,为促进我国生命科学数据管理、推动国家生物信息中心建设奠定重要基础。     

DNA甲基化与食管腺癌关系研究进展

癌症本质上是一种多种因素导致的基因疾病。作为肿瘤形成假说中的重要补充内容,表观遗传学已经成为新的研究中心。DNA甲基化是人类基因组发生最为常见的一种表观遗传学事件,因而研究甲基化与肿瘤的关系成为当前分子生物学的热点之一。这篇综述是关于DNA甲基化与食管腺癌的研究进展,包括DNA高甲基化异常与食管腺癌的发生,以及针对甲基化的检测手段,诊断,治疗以及预后。     

DNA测序技术的专利计量研究

DNA测序技术是现代生命科学研究的重要技术之一。本文对Derwent数据库中收录的,与DNA测序技术领域相关的专利申请数据进行了研究,分别从专利申请量及年度变化、生命周期、专利权人和专利发明人、专利的国际专利分类及德温特分类号等角度深入分析了DNA测序技术专利的整体产出情况、重点技术领域和主要申请机构的专利战略布局情况。通过研究发现DNA测序技术近年来发展迅速,但是主要推动者是经济发达国家。     

肿瘤组织中长链非编码RNA MEG3表达水平与肿瘤转移间的关系

人类母系表达基因3(MEG3)是目前研究最为广泛的长链非编码RNAs(lnc RNAs)之一,在肿瘤的发生发展和侵袭转移等过程中发挥着重要的作用。最近,大量研究结果表明MEG3在多种肿瘤的癌组织中的表达水平明显低于癌旁正常组织,在正常机体中发挥着抑癌基因的作用。也有研究者发现癌组织中MEG3处于低表达状态时提示着肿瘤可能发生转移。本研究目的是综合分析癌症病人中MEG3表达水平与肿瘤转移发生率间的关系,探讨MEG3是否可以作为判断患者发生肿瘤转移的潜在标志物。本次研究利用计算机检索维普数据库、万方数据库、中国知网(CNKI)数据库和Pub Med数据库,检索时间截止至2016年4月。收集符合标准的所有研究,利用Meta分析进行数据处理并探讨MEG3表达水平与患者肿瘤转移发生率间的关系。Meta分析共纳入5个研究,包括302例样本资料。结果表明:MEG3低表达组中的患者发生肿瘤转移人数较MEG3高表达组多。说明癌症病人中MEG3的表达水平与肿瘤转移发生率相关,MEG3低表达的患者发生肿瘤转移的概率明显高于MEG3高表达的患者。因此,MEG3可以作为预测癌症患者是否发生肿瘤转移的潜在生物标志物。     

B7家族与肿瘤化疗耐药

肿瘤化疗的多药耐药性(multi-drug resistance,MDR)是提高抗肿瘤治疗效果的主要挑战之一。如何克服肿瘤MDR的问题,已成为当前肿瘤治疗领域的重要研究方向。随着对肿瘤免疫微环境的深入理解,肿瘤免疫逃逸机制以及免疫治疗已经成为肿瘤免疫学研究的热点之一。由于较高的安全性、疗效的长效性以及广泛的适用性,免疫疗法在恶性肿瘤的治疗中引起了越来越多的关注。其中,靶向B7家族辅助治疗已经被应用于多种实体瘤的临床治疗。B7家族属于免疫球蛋白超家族,它们在肿瘤微环境内的肿瘤细胞和免疫细胞中表达,与肿瘤细胞的增殖和转移密切相关。B7家族分子在肿瘤耐药性的发展中起到了重要作用,因此,通过靶向B7家族分子进行的免疫疗法可能具有克服恶性肿瘤MDR的潜力,从而实现治疗效果的提升。本文就B7家族分子与肿瘤MDR的最新研究进展进行综述,为克服肿瘤MDR和肿瘤治疗提供有前景的方法。     

基因治疗与人类健康

随着分子生物学及基因工程技术的迅猛发展 ,基因治疗已经成为治疗人类疾病的重要方法之一 ,同时也是维护人类健康最有发展前景的手段之一。诸如遗传病、肿瘤、和传染病与心血管病的基因治疗。遗传免疫方面 ,病毒性疾病和肿瘤的基因治疗 ,如将病毒抗原基因 (HBsAg)及一些肿瘤抗原基因 (CEA)直接注入人体内而产生抗体 ;人类亚健康状态 ,如肥胖、秃顶、疲劳、衰老等的基因治疗。然而基因治疗目前仍面临着许多困扰 ,如基因治疗的有效性、安全性、及社会伦理等诸多问题 ,因此在临床实际应用中要慎之又慎。只有对基因治疗合理规范和正确引导并遵循伦理原则 ,才能最终推动现代医学的发展。