利用抑制消减杂交技术研究结核分支杆菌强毒株H37Rv和弱毒株H37Ra的基因差异

为了解结核病的致病分子机理和筛选结核病致病菌的毒力基因,利用抑制消减杂交（SSH）技术分析了结核分支杆菌强毒株H37Rv和弱毒株H37Ra间的基因组DNA间差异。通过Southern杂交验证及序列分析得到仅在强毒株H37Rv基因组中有的DNA片段8个,其中一个编码已知的毒力因子mce蛋白,1个编码PE家族蛋白,1个编码purC合成酶,和4个潜在蛋白,另一个为非编码区片段。其中有2个基因经PCR方法已证实在强毒株H37Rv和临床分离的强毒株中存在,而在H37Ra和临床弱毒株中无;仅在弱毒株H37Ra基因组中的DNA片段3个,其中2个为新基因片段,已被GenBank收录。     

用抑制性差减杂交构建新疆Kaposi肉瘤差异表达基因文库

目的:分离卡波氏肉瘤(Kaposi′s sarcoma,KS)差异表达基因,并建立相应的cDNA文库,为从分子水平揭示KS发病机制打下良好的基础。方法:采集KS肉瘤及来源于同一患者的正常皮肤组织,抽提总RNA,经逆转录酶合成dscDNA,并经RsaⅠ酶切,与2种不同的接头衔接,分别以正常组织和肿瘤组织作为tester和driver,进行双向抑制性差减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH),初步筛选KS肉瘤与正常皮肤差异表达基因,将差异基因PCR扩增,产物与pGEM-Teasy克隆载体连接,转化DH5α大肠杆菌,采用蓝白斑筛选,获得白色阳性克隆菌落,并煮沸破菌,PCR扩增出未知基因片段。结果:差减得到差异基因片段多位于200~500bp,成功构建了2个分别代表在KS肿瘤组织中表达上调和下调的基因文库。结论:经双向抑制性差减杂交获得了KS差异表达基因文库。抑制性差减杂交是一种快速、方便、有效的建立差异基因文库的方法。     

肺形侧耳低温胁迫时期的转录组分析

本文以肺形侧耳栽培菌株X57为研究对象,利用高通量RNA测序技术对4℃低温处理0h、6h和12h后的肺形侧耳进行基因表达分析来探讨肺形侧耳低温应答机制。分析结果筛选出低温处理6h差异表达基因742个,其中上调表达基因374个,下调表达基因368个;低温处理12h差异表达基因1 489个,其中上调表达基因占53%,下调表达基因占47%。Gene Ontology（GO）功能聚类分析表明,差异表达基因主要富集在结合、催化分子功能组和代谢过程、细胞过程生物学过程中。KEGG功能富集分析结果显示,差异基因主要富集在氨基酸、核糖体和类固醇生物合成,及氮类物质代谢的通路上,富集到与低温胁迫相关通路MAPK signaling pathway-yeast上的基因表达随低温处理时间的增加呈上调趋势。已报道HOG-MAPK通路是MAPK途径研究较为明确、信号传递单一的真菌低温胁迫中重要的通路,本文运用生物信息学软件构建肺形侧耳的HOG-MAPK通路,并利用荧光定量PCR对相关基因表达进行验证,结果显示以低温处理0h为参照,随着低温胁迫时间增加通路上大部分基因的表达量持续上升,且差异显著,与RNA‐Seq分析结果一致。本文通过全面分析肺形侧耳低温胁迫时期基因表达情况,为进一步研究肺形侧耳低温胁迫相关重要基因的功能鉴定与信号通路调控机理提供基础。     

准噶尔小胸鳖甲短时低温胁迫响应的转录组分析

【目的】拟步甲科昆虫小胸鳖甲Microdera punctipennis是分布于中国新疆古尔班通古特沙漠的特有物种,具有很强的耐寒性,但其低温响应的分子机制尚不明确。本研究旨在利用转录组测序技术丰富小胸鳖甲的已知基因信息,分析在短时低温胁迫下,上调表达基因的主要类群及参与的主要代谢通路。【方法】利用Trinity软件对分别在4℃低温和25℃(对照)下处理3 h的小胸鳖甲成虫RNA-Seq数据进行从头组装,利用Blast2go软件进行基因注释。通过DESeq和GFOLD软件分析差异表达基因,并对上调表达基因进行GO(Gene Ontology)和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)代谢途径富集分析。【结果】测序过滤后得到68 165 001个有效读序,51 712个平均长度为984 bp的非冗余基因,其中29 925个基因(约57.87%)有同源序列(E-value10-5),与拟步甲科的赤拟谷盗Tribolium castaneum相应基因相似性最高(核苷酸序列一致性为72.75%)。低温响应上调表达基因有514个,富集到35个GO类群,18个KEGG途径。其中胁迫响应类群、生物调节类群和免疫系统过程类群都占有重要比例,嘌呤代谢、硫胺素代谢、糖酵解/糖异生等代谢通路显著富集。在胁迫响应类群中,热激蛋白Hsp90基因、超氧化物歧化酶(SOD)基因和钙联接蛋白Calnexin基因等8个非生物胁迫相关基因显著上调表达。【结论】荒漠昆虫小胸鳖甲低温转录组揭示,在4℃冷驯化过程中,代谢过程、胁迫响应、生物调节和免疫系统等生物学过程相关基因表达显著上调,其中几个非生物胁迫响应基因提示小胸鳖甲可能从分子伴侣、细胞周期阻滞、线粒体稳定性、抗氧化胁迫等多方面应对低温胁迫。KEGG富集分析所揭示的小胸鳖甲在低温下的转录组代谢通路与其他物种有较大差异。研究结果为后续生物信息学分析及小胸鳖甲耐寒关键基因的发掘及耐寒机制的揭示提供了基础数据。     

生物芯片数据处理和分析方法

生物芯片的广泛应用产生大量的数据,如何处理和分析这些数据以得到有意义的结果,是生物信息学重要的研究课题之一.本文简单介绍了常用的数据预处理,差异基因筛选,聚类分析方法和数据的网络存储.     

子宫内膜异位症差异基因筛选及潜在靶标生长停滞特异蛋白6的表达验证

生长停滞特异性蛋白6(growth arrest specific protein 6,GAS6)在肿瘤发生发展中发挥重要作用,其信号转导参与细胞增殖、黏附与迁移,但它在子宫内膜异位症(endometriosis,EMs)的相关功能及分子机制尚不明确.本研究从GEO数据库检索并下载子宫内膜异位症相关转录物组数据集,并对...     

基于高通量测序的都匀地区福鼎大白种茶树根茎叶分析

为探究茶树中茶多酚等产物代谢途径的相关基因,该研究以贵州都匀地区福鼎大白种茶树的根茎叶为对象,利用高通量测序技术构建茶的转录组数据库并筛选其根茎叶差异表达基因。结果表明:共获得70.88 Gb Clean Data,各样品Clean Data均达到6.33 Gb,Q30碱基百分比在93.22%以上。将Clean Reads与中国种茶树参考基因组进行序列比对,比对效率从87.83%到91.14%。基于比对结果,进行可变剪接预测分析和基因结构优化分析,发掘新基因13 531个,其中10 244个得到功能注释。利用FPKM进行基因表达量分析,根据基因在不同样品中表达量识别差异表达基因。叶与茎的差异基因有5 595个,其中2 769个在茎中上调,2 826个下调,叶与根有9 650个差异基因,5 056个上调,4 594个下调,茎与根中有5 644个差异基因,2 938个上调,2 706个下调,并通过GO和KEGG分析,将差异基因进行功能注释和富集分析。上述结果为揭示都匀地区福鼎大白种茶参与类黄酮、茶氨酸和咖啡碱等代谢途径相关的基因提供了参考,为选育优良品种等提供了理论依据。