基因表达谱芯片及核酸测序技术在癌症研究中的应用现状

基因表达谱芯片和核酸序列数据在癌症研究中占有很重要的地位。基因表达谱芯片被广泛的应用在医学研究中,它的主要优势在于灵敏快速成本低,缺点只能对现有基因进行研究,无法进行新基因发现以及变异等方面的研究;而核酸序列数据在这方面则具有很大优势。总体来说,二者在癌症研究中都发挥着巨大的作用。随着精准医学的不断发展,对这些高通量数据的深入研究可以有助于人们进一步了解癌症的分子机制,从而加速个体化治疗的进程。     

The impact of next-generation sequencing on genomics

This article reviews basic concepts,general applications,and the potential impact of next-generation sequencing(NGS)technologies on genomics,with particular reference to currently available and possible future platforms and bioinformatics.NGS technologies have demonstrated the capacity to sequence DNA at unprecedented speed,thereby enabling previously unimaginable scientific achievements and novel biological applications.But,the massive data produced by NGS also presents a significant challenge for data storage,analyses,and management solutions.Advanced bioinformatic tools are essential for the successful application of NGS technology.As evidenced throughout this review,NGS technologies will have a striking impact on genomic research and the entire biological field.With its ability to tackle the unsolved challenges unconquered by previous genomic technologies,NGS is likely to unravel the complexity of the human genome in terms of genetic variations,some of which may be confined to susceptible loci for some common human conditions.The impact of NGS technologies on genomics will be far reaching and likely change the field for years to come.     

基于转录组测序的铁皮石斛植物甾醇生物合成相关基因分析

为了解铁皮石斛(Dendrobium officinale)植物甾醇的生物合成途径,利用Illumina HiSeq 4000高通量测序技术对茎和叶进行转录组测序,比较植物甾醇生物合成关键酶基因的表达。结果表明,共获得43 085条Unigenes,其中24 459条在Nr、Swiss-prot、KOG和KEGG数据库获得注释,7 333条获得共同注释。KEGG代谢途径分析表明,铁皮石斛植物甾醇生物合成分为3个阶段,共有50个Unigenes (30种酶)参与。表达分析表明,DXR和HMED的表达量明显高于MK和MVD;成熟期茎、叶SMT1的表达量比生长期高,SMT2则生长期高于成熟期;同一时期,SMT1和SMT2在叶的表达量都比茎高。这为铁皮石斛植物甾醇的开发利用和调控植物甾醇生物合成研究提供了科学依据。     

微芯片——生命科学领域的新工具

微芯片（有人称其为生物芯片biochip)是用硅、玻璃等材料,经光刻、化学合成等技术微加工而成的、大小1 cm²左右的芯片.它可以用来对生物样品进行分离、制备、预浓缩,还可以作为微反应池进行PCR(polymerase chain reaction)、LCR(ligase chain reaction)等反应.最为吸引人的是,芯片上制成多种不同的DNA阵列,即可用于核酸序列的测定及基因突变检测.对微芯片的制作、作用原理、性能及用途等进行了综述.     

水圈微生物：推动地球重要元素循环的隐形巨人

正生活在水圈环境中的微生物数量巨大、遗传与代谢方式极为多样,它们驱动着地球上重要元素的循环。水圈微生物研究已经成为生命科学与地球科学的研究热点。国家自然科学基金委员会于2017年启动了"水圈微生物驱动地球元素循环的机制"重大研究计划(简称"水圈微生物"计划)。"水圈微生物"计划拟选择典型水圈生境,通过多学科交叉研究,借助新技术、新方法,揭示水圈微生物在物种、群落和生态水平驱动碳氮硫循环的机制及其环境响应,     

应用16S rRNA测序法对过敏性鼻炎患者鼻前庭菌群组成分析

目的 探索过敏性鼻炎患者鼻前庭微生物组成与过敏性鼻炎的关系,为过敏性鼻炎的诊疗提供新思路。方法 提取细菌基因组DNA,通过16S rRNA高通量测序法分析（Illumina测序）,将测序结果与greengenes database进行比对,通过生物信息学、医学统计学分析过敏性鼻炎患者鼻前庭微生物组成与正常人的差异。结果 在门水平的相对丰度上,试验组与对照组放线菌和梭杆菌差异显著。在菌群属的研究水平上,试验组与对照组之间有明显差异的菌属有13种,包括黄单胞菌科中的一个未注释的菌属、棒状杆菌属、嗜胨菌属、厌氧球菌属、大芬戈尔德菌属、丙酸杆菌属、短杆菌属、希瓦菌属、微小单胞菌属、考克菌属、鞘脂单胞菌科中的一个未注释的菌属、嗜盐单胞菌属和叶瘤菌属。结论 过敏性鼻炎患者与健康正常人鼻前庭微生物组成存在明显的差异,进一步可深入研究鼻腔内微生物组成影响鼻炎发病的机制。     

应用RNA干扰技术调节大鼠c-jun基因的表达

目的:应用RNA干扰(RNAi)技术调节大鼠c-jun基因在Cos-7细胞中的表达.方法:分别构建大鼠c-jun基因的RNA干扰载体和真核表达GFP(绿色荧光蛋白)载体,将两者共转染Cos-7细胞,镜下观察大鼠C-Jun-GFP融合蛋白的表达,应用Western blot方法检测抑制效率.结果:酶切和测序结果表明,大鼠c-jun基因的RNA干扰载体和真核表达GFP载体构建成功,镜下及Western blot共转染结果均显示随着RNA干扰载体浓度的增加C-Jun-GFP融合蛋白表达量逐渐减少.结论:在Cos-7细胞中应用RNAi技术成功调节大鼠c-jun基因的表达.     

兔出血症病毒（RHDV）WHNRH株的分离鉴定及基因组全序列的测定与分析

从发病长毛兔中分离鉴定了兔病毒性出血症病毒WHNRH株。参考GenBank中已登录的RHDV毒株序列对RHDV WHNRH分离株进行了全基因组序列测定与分析。设计5对扩增区段相互重叠的RHDV特异性引物,扩增除5′和3′末端以外的序列,采用设计锚引物的5′RACE方法以及针对RHDV 3′末端的polyA结构设计引物获得了RHDV WHNRH株的5′和3′末端序列。胶回收各PCR产物,连接pMD 18-T克隆载体,测得RHDV WHNRH分离株的基因组全长为7437nt(不包括polyA),与GenBank公布的全部共6株RHDV全基因序列进行同源性比较分析,同源性在89.0%~97.1%之间,ORF1同源性为89.0%~97.1%,编码氨基酸序列的同源性为95.2%~98.7%;ORF2的核酸苷序列同源性为92.1%~97.7%,编码氨基酸序列的同源性为94.1%~96.6%。     

森林母土异地迁播后的土壤真菌和细菌变化

【背景】森林土壤中携带了大量种子和微生物,已经被广泛用于各种退化生态系统的植被恢复。但是,关于土壤迁播到退化生态系统后的真菌和细菌群落变化研究较少。【目的】研究土壤迁播后真菌和细菌的组成和多样性,比对其与森林母土和受体土壤之间的物种组成与群落差异。【方法】通过Illumina HiSeq高通量测序,获取迁播15个月的土壤、森林母土及受体土壤中真菌和细菌特征值,比对其多样性和丰富度。【结果】3类样地真菌优势菌门为担子菌门和子囊菌门,细菌优势菌门为酸杆菌门、变形菌门、放线菌门和绿弯菌门,土壤迁播后显著改变了真菌和细菌优势菌门的相对丰度。主成分分析表明3类样地真菌和细菌群落组成存在显著差异。聚类分析表明迁播土壤与受体土壤聚类距离更近,物种组成更相似,真菌和细菌优势属与受体土壤无显著差异。迁播土壤的真菌和细菌丰富度和多样性与森林母土差异显著(P0.05)。【结论】森林土壤迁播15月后,其细菌和真菌物种组成逐步趋同于受体土壤。该结果为进一步研究石漠化微生物生态系统、改善和提升土壤迁播技术提供支撑。     

单细胞多组学技术新进展及其在发育生物学研究中的应用

单细胞多组学技术基于单细胞测序技术和高通量组学方法发展而来,能在单细胞分辨率下同时整合转录组、基因组、表观遗传组、蛋白质组或空间状态等两种或多种组学信息.相比单细胞单组学技术,单细胞多组学技术能多层次、多角度地描绘细胞间的异质性,挖掘各层组学之间的直接和潜在联系,从而更加全面和系统地描绘细胞的状态和命运,在生命科学和医...