眼优角蚱两性成体转录组差异分析

为了解蚱类昆虫两性间基因转录水平上的整体差异,本研究以眼优角蚱Eucriotettix oculatus为研究对象,通过高通量转录组（RNA-Seq）测序和分析技术对其雌、雄成体的转录组进行了测定和分析。结果显示,在雌、雄转录组中共获得13 432条转录本,两性间差异表达基因共3 597个,其中雌性相对于雄性显著上调基因1 295个,显著下调基因2 302个。对其中9个差异基因进行实时荧光定量PCR验证,其结果与RNA-Seq分析一致。差异基因显著富集的GO条目大多是与细胞的形成有关,结合、细胞组分和细胞过程等条目相关基因显著高表达。KEGG富集显示差异基因主要是与性腺发育、遗传信息加工、能量代谢和消化等通路有关。研究结果对从分子水平进一步研究眼优角蚱两性差异提供一定的理论基础。     

猪耳成纤维细胞转录组异质性及对核移植胚胎发育的潜在影响

同一来源的供体细胞之间存在异质性。许多研究已经表明体细胞核移植(somatic cell nuclear transfer, SCNT)效率与供体细胞有关。然而,鲜有在单细胞水平分析供体细胞异质性对核移植效率的潜在影响。本研究利用单细胞转录组测序技术对同一来源且随机挑选的52个猪耳组织成纤维细胞进行测序分析。结果表明有48个单细胞的基因表达模式相似,4个单细胞(编号为D11_1、D12_1、DW61_2和DW99_2)的基因表达模式与其他单细胞存在较大的差异,并且不存在基因表达模式完全相同的两个单细胞。以基因表达模式相似的48个单细胞作为对照,进一步分析了单细胞D11_1、D12_1、DW61_2和DW99_2的差异基因表达模式:首先利用R语言筛选4个单细胞的差异表达基因,并对前50差异表达基因进行汇总;然后对差异表达基因进行GO富集分析和KEGG通路分析。富集分析发现差异表达基因的主要分子功能包括能量代谢、蛋白质代谢和细胞对刺激的反应等;主要通路包括KEGG中富集的与细胞周期、细胞代谢、DNA复制相关的通路。根据以上研究结果并结合SCNT研究进展讨论了4个单细胞的差异基因表达模式对核移植胚胎发育效率的潜在影响。本研究揭示了猪耳组织成纤维细胞的转录组异质性,并提供了分析精英供体细胞的一种有效方法,为提高克隆效率带来新的思路。     

NKG2D及其配体在肿瘤免疫中的研究进展

活化性受体NKG2D（natural-killer group 2,member D）及其配体在NK、γδ＋T和CD8＋T细胞介导的肿瘤免疫应答中扮演了重要角色。深入理解NKG2D及其配体在肿瘤免疫中的作用有助于临床预防和治疗肿瘤。该文阐述了NKG2D的分子结构特性、表达调控及其配体的分类和表达调控;主要介绍了NKG2D及其配体在肿瘤免疫中的作用;最后分析了NKG2D免疫途径中存在的问题和治疗应用前景。     

MDCK细胞和MDCK-G1细胞感染H1N1流感病毒后病毒滴度和细胞转录组表达差异分析

目的通过分析细胞表达基因及其相关信号通路的差异等信息,探索MDCK和MDCK-G1细胞株在接种H1N1流感病毒后出现病毒滴度和细胞生长趋势差异的内在生物学特性等原因。方法通过Illumina测序平台对2株细胞进行转录组测序(RNA sequencing, RNA-seq)和测序结果生物信息学分析后,选择了17个差异基因进行实时定量聚合酶链反应(quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR)验证。结果 MDCK和MDCK-G1细胞差异基因(differentially expressed genes, DEGs)|log_2(FoldChange)|0和padj≤0.05总数为2 786个。相比于MDCK细胞,MDCK-G1细胞有967个基因的表达显著上升,1 819个基因的表达显著下降。差异基因通过基因本体(Gene Ontology, GO)数据库富集功能注释和京都基因和基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)进行通路分析发现,2株细胞在免疫调控和细胞生长周期调控上均存在差异,qRT-PCR验证的17个基因中有16个基因的表达趋势与转录组测序结果一致。结论 2株细胞的转录谱存在显著差异。     

基于单细胞ATAC测序数据的乳腺癌上皮细胞转录因子研究

研究表明,乳腺肿瘤细胞染色质开放区域上的转录因子显著影响乳腺癌患者的临床表型和预后。然而,在单细胞层面,这些调控元件如何调控乳腺癌发生发展尚不明确。为此,本研究从GEO数据库中下载了45 216个正常和肿瘤乳腺组织的单细胞染色质可及性测序(single-cell ATAC sequencing, scATAC-seq)数据,并对其进行了分析。根据标记基因在细胞群的基因活性得分进行细胞类型注释后得到7种乳腺细胞类型。皮尔逊相关性分析表明,肿瘤和正常乳腺样本的上皮细胞存在明显的染色质可及性差异,且乳腺上皮细胞存在高度样本间异质性(PCC=-0.07),暗示其是乳腺肿瘤的主要恶性细胞类型。为了探究正常和恶性乳腺上皮细胞的差异可及性区域中转录因子结合基序的富集情况,在提取上皮细胞群后对4个上皮细胞亚型的特征开放区域进行了转录因子结合基序富集分析。结果表明,恶性乳腺上皮细胞有194个转录因子显著富集(P<0.001),它们可能涉及乳腺肿瘤发展和转移等调控过程。对上皮细胞亚型中富集程度较高的转录因子进行活性分数计算及转录组数据验证,结果进一步显示这些差异调控元件可能与乳腺细胞恶性发展相关。此...     

京海黄鸡柔嫩艾美耳球虫感染后盲肠转录组分析

为了探究京海黄鸡感染柔嫩艾美尔球虫(E. tenella)后盲肠组织差异表达基因,以及球虫感染分子应答过程和免疫应答机制,试验采用RNA-seq技术对E. tenella感染和非感染组第7天的盲肠组织进行转录组测序,筛选差异表达基因,并进行差异基因的功能、通路富集分析。结果表明,在感染和非感染组中有显著差异的表达基因2 830个(P0.05),其中1 419个基因上调,1 411个基因下调。随机选取10个差异基因进行qRT-PCR验证,结果显示差异基因的表达倍数与RNA-seq检测结果显著相关(r=0.988,P0.000),决定系数达0.975。GO分析表明,有2 356个差异基因获得GO功能注释,显著富集的前30个GO terms主要涉及细胞交流、信号转导、血管生成、氧化还原酶活性等。KEGG分析发现差异基因显著富集的信号通路有黏着斑、细胞外基质-受体相互作用、过氧化物酶体增殖物激活受体等。这些通路中的差异基因有ANGPTL4、ACSL5、VEGFC、CD44和MAKP10等,提示这些基因在宿主柔嫩艾美耳球虫感染过程中发挥重要作用。     

NKG2D及其配体研究进展

NKG2D在NK细胞以及T细胞参与的免疫过程中占有重要的地位。本文介绍了NKG2D受体复合体的组成、结构、功能及表达调控;同时介绍了NKG2D配体的分类,病原体感染对其表达的诱导作用以及异常NKG2D配体的表型及功能,最后简要分析了NKG2D免疫途径在肿瘤免疫和治疗方面的应用前景。     

通用型CD19 CAR-T的体外构建及初步功能鉴定

CAR-T免疫细胞治疗已经在血液肿瘤领域取得突破性进展.然而,目前上市和国内临床试验的CAR-T细胞均来自肿瘤患者自身,即自体型CAR-T.因受制于患者T细胞的质量和数量、制备周期长且价格昂贵等原因,很难将其进行大规模临床应用.该研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除健康人脐带血来源T细胞的TCR分子和HLA-...     

深度测序筛选调控小鼠骨骼肌细胞乙酰胆碱受体聚集簇形成的差异基因

目的:运动神经源性聚集蛋白诱导骨骼肌表面乙酰胆碱受体(AChR)聚集簇的形成是神经肌肉接头(NMJ)的关键步骤。本研究旨在利用高通量深度测序技术,筛选调控成肌分化和AChR聚集簇形成相关的关键信号通路和潜在的重要靶基因。方法:建立小鼠成肌细胞系C2C12成肌分化和聚集蛋白诱导肌细胞表面AChR聚集簇形成的细胞模型,通过高通量深度测序技术检测C2C12成肌分化前后,以及聚集蛋白刺激分化肌管形成AChR聚集簇前后转录水平差异表达基因,并对测序结果进行Gene Ontology(GO)和KEGG pathway分析。结果:GO分析发现,成肌分化前后与聚集蛋白刺激肌管形成AChR聚集簇前后差异基因表达分子的分布、参与的生物学过程及其发挥的分子作用较为相似,均主要存在于细胞器和细胞膜,参与细胞基础代谢过程,主要发挥蛋白结合和催化反应功能。KEGG pathway分析发现,C2C12细胞成肌分化前后差异基因主要富集于聚集蛋白骨架蛋白调控信号和细胞黏附作用等,而聚集蛋白诱导肌管表面AChR聚集簇形成前后差异表达基因则主要集中于轴突导向信号、Wnt信号和肿瘤相关信号等。结论:挖掘出一批可能参与成肌分化和聚集蛋白依赖的AChR聚集簇调控的候选基因,相关分子在成肌分化和AChR聚集簇形成过程中的功能及其调控机制有待进一步深入验证。     

非病毒定点整合CAR-T技术的开发及其在复发难治性非霍奇金B细胞淋巴瘤临床治疗中的应用

近年来,嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor, CAR) T细胞疗法在治疗恶性血液肿瘤中取得了喜人的进展,但目前CAR-T疗法依然存在一定的问题。本课题组利用CRISPR/Cas9基因编辑系统成功开发了非病毒定点整合CAR-T技术。通过各种条件的摸索和优化,成功制备了靶向CD19的非病毒PD1定点整合型CAR-T细胞。临床前和临床研究结果显示,该CAR-T细胞在复发难治性非霍奇金B细胞淋巴瘤的治疗中具有出色的安全性和有效性。机制研究表明,该PD1定点整合CAR-T细胞具有更高比例的记忆性T细胞和更强的抗肿瘤免疫功能。本研究开发的非病毒定点整合CAR-T技术为解决现有CAR-T治疗领域存在的问题提供了新的方法和思路。     

小儿脓毒症休克相关基因的筛选及网络构建

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。     

胃癌组织中肿瘤相关成纤维细胞与正常成纤维细胞之间转录组学研究及验证

胃癌组织中肿瘤相关成纤维细胞(carcinoma associated fibroblasts, CAFs)是胃癌微环境的重要成分,主要来源于正常成纤维细胞(normal fibroblasts, NFs)的活化,对胃癌的发生发展有重要作用,但是两者之间的基因表达差异并不完全清楚。本研究选取从人胃癌组织中分离获得的CAFs及NFs 各3组,进行转录组学研究,筛选出3组细胞中交集且差异倍数较大的基因12个,用Omicsbean在线工具对差异基因进行Gene Ontology (GO)功能及KEGG通路富集,构建蛋白质相互作用调控网络;最后用RT-qPCR验证CAFs和NFs中差异基因的表达。结果显示,筛选出的12个差异表达基因主要参与NF-κB信号、炎症、细胞黏附、细胞表面受体和细胞因子等功能,上述功能均与肿瘤的发生发展密切相关。RT-qPCR检测发现,与NFs相比,CAFs中BCL2A1、NKX3-2、CXCL12、TNFAIP3、FOS、CDH4及CLDN1表达上调;ATF3、CYFIP2、CCL11、KLF2及GDF15基因表达下调,差异均具有统计学意义(P＜0.05)。结果提示,胃癌CAFs与NFs中存在肿瘤相关的差异表达基因,这些差异基因可能在胃癌微环境中发挥重要作用。     

MICA/B分子研究进展

MICA/B基因具有高度多态性,所编码的蛋白是NKG2D的主要配体,MICA/B蛋白结合NKG2D后介导NK和T细胞等的活化及细胞杀伤效应.应激条件下,MICA/B蛋白高表达于细胞表面,并以游离的sMICA/B蛋白分子形式进入细胞外液.越来越多的研究证实MICA/B分子与肿瘤、感染、移植排斥、自身免疫病等多种炎性疾病相关,因此对其表达调控的研究是当前的热点.主要从MICA/B分子与疾病相关性、表达调控及其临床应用等方面近年来的研究进展进行综述.     

生物肽SP对NK细胞NKG2D/NKG2A受体表达的影响

选择NK92-MI细胞为研究体系,研究SP对NK细胞的杀伤活性及功能性受体NKG2D/NKG2A表达的影响,以探讨SP对NK细胞功能的调节作用机制。采用MTT法测定NK92-MI细胞对K562细胞的杀伤活性;采用Real-Time PCR和流式细胞术检测NK92-MI细胞活化性受体NKG2D和抑制性受体NKG2A的基因表达和膜表达。10-14～10-8 mol/L的SP在体外可明显增强NK92-MI细胞的杀伤活性。该浓度范围的SP均可上调NKG2D/NKG2A的mRNA水平;10-14～10-8 mol/L的SP均上调NKG2D/NKG2A的膜表达,较低浓度（10-14 mol/L）的SP仅使NKG2D表达上调,而NKG2A表达无明显变化;SP刺激NKG2D膜表达增加的程度高于NKG2A。生物肽SP调节NK细胞功能性受体NKG2D/NKG2A的表达,可能是SP增强NK细胞杀伤活性的一种原因。     

小鼠不同脑区星形胶质细胞小分子诱导转分化和基因表达差异的研究

该文旨在比较小分子化合物诱导小鼠不同脑区星形胶质细胞向神经元转分化的特性,并利用转录组测序技术分析小鼠不同脑区星形胶质细胞的基因表达差异。以新生小鼠皮层和海马的星形胶质细胞作为起始细胞,通过小分子化合物VCR诱导其向神经元转分化,利用免疫荧光染色检测转分化过程中细胞形态的变化以及神经元的比例,通过转录组测序比较两种星形胶质细胞的基因表达差异,并对差异基因进行荧光定量PCR验证及GO富集分析。结果表明,皮层星形胶质细胞经VCR诱导转分化为神经元的能力要显著优于海马星形胶质细胞;转录组测序发现,两种星形胶质细胞有12 658个基因存在差异表达,GO分析结果表明,在皮层星形胶质细胞中高表达的基因更多地参与细胞分裂的过程,推测差异显著基因GAD2、EYA2、GSX2、INSM1以及GNG3是与转分化相关的基因。该研究对星形胶质细胞向神经元转分化的机制研究具有借鉴意义。     

抗肿瘤多肽9R-P201诱导下的肝癌HepG2细胞转录组测序分析

旨在探索多肽9R-P201处理肝癌HepG2细胞后基因融合、单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)突变、可变剪接等事件,并分析差异表达基因所参与的生物学进程与信号通路,以期解析多肽9R-P201在转录组水平对肝癌细胞的调控。通过转录组测序检测9R-P201处理肝癌HepG2细胞前后基因差异表达情况,tophat-fusion软件检测基因融合,SAMTOOLS软件检测SNP位点,r MATS软件鉴定可变剪接,使用基因本体(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集分析方法对差异表达基因进行功能富集分析。结果共检测到可变剪接事件276个、SNP位点5 557个、基因融合事件45个;同时共得到显著差异表达基因403个,其中上调269个而下调134个,基因的功能富集分析结果显示差异表达基因显著富集细胞生长、迁移等肿瘤相关生物进程,并参与多条与癌症相关的信号通路。研究表明在9R-P201诱导HepG2细胞后,导致表达差异基因显著与肿瘤生物学进程和通路相关,并发生了大量可变剪接、SNP突变、基因融合等事件,这暗示着该多肽有望作为后续肝癌介入治疗潜在药物分子。     

嵌合抗原受体修饰T 细胞免疫治疗肿瘤的研究进展

以嵌合抗原受体修饰T细胞(chimeric antigen receptor modified-T lymphocytes,CAR-T)为基础的过继细胞免疫治疗近年来成为治疗恶性肿瘤的一种新模式。CAR-T细胞赋予T细胞靶向杀伤活性,并可克服肿瘤免疫抑制和打破宿主免疫耐受。尽管目前CAR-T的临床应用还存在诸如脱靶效应、细胞因子风暴、插入突变和移植物抗宿主病样损伤等许多问题,但我们相信随着对CAR-T细胞的深入研究及推广应用将会大幅度提高肿瘤的临床治疗效果。本文就CAR-T细胞应用于肿瘤免疫治疗的前生、今世和将来作一综述。     

金针菇单、双核菌丝差异表达基因分析

对金针菇Flammulina velutipes单核菌丝W23的菌丝体以及与L11质配后的双核菌丝H1123菌丝体进行了转录组测序,以本实验室已获得的W23基因组为参考基因组研究两样本间差异基因,并对这些差异基因进行了GO功能和Pathway显著性富集分析。差异基因分析显示,两个样本中共有显著性差异表达的基因3 504个,其中在双核菌丝中上调、下调的基因数分别为2 151和1 353个。研究发现差异表达基因含有很多的转录因子基因、蛋白激酶以及WD40 repeat-like蛋白。Gene Ontology（GO）功能分析结果表明,extracellular region和membrane-enclosed lumen条目下的差异基因全部为上调表达,而envelope下的差异基因全部为下调表达,以利于双核菌丝分裂时锁状联合的形成而便于核的迁移。Pathway 功能富集分析结果表明,脂肪酸、氨基酸以及大部分糖类合成相关基因具有比较活跃的上调表达。说明双核菌丝主要进行营养物质的富集,为下一步在合适条件下分化成原基,进入生殖生长阶段储备物质基础。     

基于生物信息学方法识别非小细胞肺癌(NSCLC)潜在治疗靶基因

本研究运用生物信息学方法识别非吸烟女性非小细胞肺癌(NSCLC)潜在的靶基因,并从分子水平探索其潜在的发病机制。从GEO数据库下载非吸烟女性非小细胞肺癌相关基因芯片数据集,经癌症组和癌旁对照组差异表达基因识别,并利用R软件对差异基因进行层次聚类分析,DAVID进行基因本体(gene ontology)和KEGG通路富集分析,STRING和Cytoscape软件构建蛋白-蛋白交互(PPI)网络,以及运用PASTAA分析,识别NSCLC相关转录因子,构建转录因子-基因共表达网络。结果表明,185个基因在NSCLC中差异表达,其中40个上调,145个下调;通过PASTAA分析识别出5个NSCLC基因相关转录因子。差异基因与胶原分解代谢过程、炎症反应的正调控等生物过程密切相关,基因的产物主要参与蛋白质细胞外基质、胶原三聚体等细胞组分,且主要发挥调节金属内肽酶活性、肝素结合和调节受体活性等分子功能;KEGG通路富集分析表明差异基因显著富集到胞外基质-受体信号通路、粘着斑信号通路、PPAR信号通和PI3K-Akt信号通路等,与非小细胞肺癌的发生发展密切相关。通过生物信息学方法,最终筛选到4个NSCLC关键基因:IL6、MMP1、COL1A1、CD36,其可能是非吸烟女性NSCLC潜在的治疗靶点。