类固醇代谢相关基因在大鼠肝再生中表达模式和作用分析

为在基因转录水平了解类固醇代谢相关基因在大鼠肝再生(Liver regeneration,LR)中作用,文章通过搜集网站资料和查阅相关论文等方法获得了参与上述代谢活动的基因,用基因芯片检测了它们在大鼠再生肝中表达情况,初步证实上述基因中83个基因与肝再生相关.肝再生启动(PH后0.5～4 h)、G0/GI过渡(PH后4...     

小鼠肝再生过程中脂质代谢相关通路中基因的表达谱变化

[目的]研究肝再生过程中肝脏内脂质代谢通路相关基因的表达谱变化。[方法]建立CC l4诱导肝再生小鼠模型,从小鼠肝组织中提取总RNA,通过微阵列基因芯片技术检测在不同肝再生期间脂质代谢通路相关基因的表达变化,并进行具体功能分析。[结果]肝再生过程中,有98个脂质代谢相关基因的表达水平发生了变化,根据这些基因表达的变化趋势可以分为8组。整体上看,基因表达前期表现为抑制,后期表现为上调。其中,脂肪酸的合成通路基因表达以上调为主,分解代谢通路变化并不明显;大多数胆汁酸合成通路基因在4.5天之前表现为抑制,在4.5天和7天时表现为上调。[结论]肝再生过程中,脂质代谢相关通路间的基因表达变化并不一致,这些数据为进一步研究脂质代谢相关通路对肝再生的调控作用提供了明确的基因范围。     

羟基喜树碱对乳腺癌细胞MCF-7细胞信号转导相关基因的影响

目的:从全基因组角度探索羟基喜树碱对乳腺癌细胞MCF-7细胞信号转导相关基因的影响,寻找羟基喜树碱在乳腺癌治疗中潜在的新靶点.方法:HCPT诱导MCF-7细胞,MTT法检测HCPT对细胞增殖抑制.选择40 mg/mL的HCPT作为诱导剂量组,并设置阴性对照,进行基因组芯片杂交实验.结果:HCPT对MCF-7细胞的增殖抑制作用均呈浓度依赖性,即随着HCPT浓度的增高,MCF-7的增殖受到明显抑制.HCPT诱导后,共获得了表达下调基因46个,表达上调基因9个,其中insulin-like growth factor binding protein1(IGFBP1)是表达下调(-4.010 31)最大的信号转导基因,表达上调最大的信号转导相关基因是一广谱表达基因hemoglobin2(HBG2)(+3.804 527),它在癌症发生中的作用未知.Q-PCR实验结果与芯片结果具有良好的一致性.结论:HCPT诱导乳腺癌细胞增殖抑制,可能涉及多个基因.     

2-甲基异茨醇对斑马鱼氧化磷酸化及免疫相关基因表达的影响

-甲基异茨醇（2-methylisoborneol, 2-MIB）是由多种放线菌土壤生物、蓝细菌等产生的一种挥发性有机物,在水体中广泛存在。2-MIB除了导致鱼类土腥味以外,是否对鱼类造成其它影响尚不得而知。本研究将斑马鱼饲养在2-MIB浓度为42ng/L的水中24h后,进行鳃组织的转录组测序分析,发现2-MIB处理组中有163个基因显著上调,565个基因显著下调。KEGG通路富集显示氧化磷酸化相关的生化过程上调,而免疫相关信号通路发生下调, RT-qPCR进一步显示,2-MIB显著上调氧化磷酸化相关基因ndufb7、mt-cyb、mt-nd4、mt-nd6、mt-co2和mt-atp6的表达,而Toll-like receptor signaling pathway相关免疫基因rela、cd40、ikbkb、mapk8b、mapk3、ripk1l显著下调。超氧化物歧化酶SOD活性在2-MIB暴露后,鳃和肝脏组织中的SOD升高。本研究表明水体中的2-MIB会提高鱼体内活性氧水平,引起细胞损伤,还可能导致相关免疫机能下降。     

茶树TLP家族基因鉴定及其对高温干旱和炭疽菌侵染的响应

类甜蛋白(TLP)家族基因在植物抵御逆境胁迫过程中发挥着重要作用.本研究利用生物信息学方法对茶树TLP家族基因进行分析和预测,并通过qRT-PCR检测了其在炭疽菌侵染和高温干旱胁迫下的表达水平.从茶树基因组中共鉴定出31个TLP基因,命名为CsTLP1～CsTLP31.系统进化分析表明,31个TLP基因分成10个类群,其中,类群5中的成员最多,且集中在13、14号染色体上.结合基因的表达特征可知,类群5和类群6中的较多成员在逆境胁迫下呈现差异表达.qRT-PCR验证表明：在炭疽菌侵染胁迫下,CsTLP20、CsTLP21、CsTLP23、CsTLP27的表达量与对照相比显著上调;在高温干旱胁迫下,10个TLP基因的表达量与对照相比存在显著差异,其中,CsTLP20、CsTLP21、CsTLP22、CsTLP23、CsTLP28的表达量显著上调,CsTLP7、CsTLP16、CsTLP27的表达量显著下调,CsTLP15、CsTLP26的表达量在部分时间点显著上调.综合来看,CsTLP20、CsTLP21、CsTLP23的表达量在炭疽菌侵染和高温干旱胁迫下均显著上调,表明它们是TLP家族...     

糖尿病肾病循环microRNA差异表达谱的分析

为了解循环microRNA在早期糖尿病肾病(Diabeticnephropathy,DN)发病机制中的作用,该文采用芯片筛 查结合real-timePCR检测早期糖尿病肾病患者循环microRNA差异表达谱,同时应用生物信息学方法预测差异 表达谱microRNA的靶基因.结果表明:芯片筛查出49个microRNA在DN中呈差异表达,其中信号值在两组中 均大于1000的microRNA有22个,17个上调,5个下调.选择其中差异倍数大于2的5个microRNA进行realtimePCR 验证,结果与芯片结果一致,分别为let-7a,let-7d,let-7f和miR-363在DN 中低表达,miR-4429在DN 中高表达.同时,应用生物信息学技术预测了5个microRNA的靶基因,主要涉及细胞代谢过程调控、生长因子 反应和细胞增殖等的相关基因.DN差异表达谱的建立为探寻microRNA 发病中的作用以及DN 的早期诊治提供 了新的思路.     

大鼠动粒蛋白rMis12基因的克隆和表达

利用抑制性消减杂交所获得的rMis12表达序列标签(EST),采用快速扩增cDNA末端(RACE)技术,从大鼠肝脏中克隆到rMis12基因.通过原核重组表达后制备多克隆抗体,并用基因芯片和Western blot方法分别检测rMis12 RNA和蛋白质水平上的表达变化.成功克隆到rMis12基因,其cDNA全长2 604 bp,编码206个氨基酸,生物信息学分析结果显示该基因存在2个保守的磷酸化位点,与小鼠rMis12基因进化关系最近.基因芯片和Western blot检测结果表明,rMis12在正常大鼠肝脏中表达水平持续较低,在2/3肝切除24 h过程中rMis12出现上调表达.     

西方蜜蜂工蜂不同虫态发育的转录组学分析

【目的】基于转录组学对西方蜜蜂工蜂不同虫态间的差异表达基因（DEGs）进行筛选和功能注释分析,揭示与工蜂生长发育相关的信号通路,为深入解析工蜂生长发育的分子调控机理提供基础数据。【方法】以西方蜜蜂工蜂的3日龄幼虫、1日龄蛹和1日龄羽化工蜂3个虫态为研究对象,利用llumina NovaSeq 6000平台进行转录组测序,采用DESeq2筛选不同虫态样品间的表达差异基因,然后分别进行GO功能注释分析及KEGG信号通路富集分析,并通过实时荧光定量PCR进行验证。【结果】经转录组测序,在西方蜜蜂工蜂3日龄幼虫与1日龄蛹间筛选出4823个差异表达基因（51.86%上调,48.14%下调）,在1日龄蛹与1日龄羽化工蜂间筛选出3295个差异表达基因（57.51%上调,42.49%下调）,在3日龄幼虫与1日龄羽化工蜂间筛选出5267个差异表达基因（52.95%上调,47.05%下调）。GO功能注释分析结果显示,3日龄幼虫与1日龄蛹间的差异表达基因注释到43个GO功能条目,1日龄蛹与1日龄羽化工蜂间的差异表达基因注释到45个GO功能条目,3日龄幼虫与1日龄羽化工蜂间的差异表达基因注释到44个GO功能条目,主要涉及细胞过程、细胞部分及结合等。KEGG信号通路富集分析发现,3日龄幼虫与1日龄蛹间有2905个差异表达基因富集到332条KEGG信号通路上,其中17条KEGG信号通路呈显著富集,涉及核糖体、氧化磷酸化和昆虫激素生物合成等;1日龄蛹与1日龄羽化工蜂间有1644个差异表达基因富集到331条KEGG信号通路上,其中45条KEGG信号通路呈显著富集,涉及氧化磷酸化、生热作用和胰岛素分泌等;3日龄幼虫与1日龄羽化工蜂间有2958个差异表达基因富集到337条KEGG信号通路上,其中14条KEGG信号通路呈显著富集,涉及核糖体、蛋白酶体和胰岛素分泌等。6个随机挑选差异表达基因的实时荧光定量PCR检测结果与转录组测序结果相符,即转录组测序结果可靠。【结论】昆虫激素生物合成通路相关差异表达基因调控与西方蜜蜂工蜂各虫态JH滴度变化规律一致,氧化磷酸化信号通路则与各虫态的营养摄入和活动行为相关,而胰岛素分泌通路涉及各虫态的营养调控、脂肪体合成及细胞凋亡。可见,昆虫激素生物合成、胰岛素分泌和氧化磷酸化3种信号通路在西方蜜蜂工蜂幼虫、蛹和成虫的发育调控中发挥着重要作用。     

衰老情况下大鼠卵巢及子宫组织胰岛素样生长因子(IGFs)系统基因的表达变化

利用RT2 ProfilerTM PCR Array Rat Insulin Signaling Pathway(PARN-030A)芯片实时定量PCR扩增大鼠卵巢及子宫组织胰岛素样生长因子(IGFs)系统基因的表达变化,84个基因的检测结果表明,卵巢组织共筛选出差异表达基因13个,其中上调基因3个,下调基因10个;子宫组织共筛选出差异表达基因22个,其中上调基因5个,下调基因17个.这些差异基因与胰岛素抵抗的发生可能存在一定的相关性.     

光控和埋置褪黑激素促进绒山羊长绒的皮肤毛囊差异表达基因网络分析

为研究光控增绒和埋置褪黑激素促进绒山羊在非产绒季节(5—8月份)长绒的皮肤毛囊差异表达基因之间的互作关系,并筛选出皮肤毛囊发育相关的重要功能基因,以Agilent绵羊的全基因组表达谱芯片杂交获得的光控增绒羊皮肤差异表达的99个基因及埋置褪黑激素绒山羊皮肤差异表达的83个基因作为研究对象,结合NCBI数据库,利用RStudio程序包和Cytoscape 3.3.0构建差异基因网络并分析。光控增绒试验组差异基因构建了1个主网络和4个小网络;对照组差异基因构建了1个主网络和5个小网络。与表达量结合分析基因网络发现,K25、KAP16-2基因上调促进ISG17、RSRP1、GIMAP1和CYTIP基因的下调,间接促进TNFAIP6基因的下调;CYP17A1、V15和K2-12(K85)基因的上调促进ddit3基因的下调;KAP16-3基因促进CYP17A1基因的同时抑制CYP1A1基因。埋置褪黑激素试验组差异基因构建了2个主网络和7个小网络,对照组差异基因构建了3个主网络和1个小网络。与表达量结合分析基因网络发现,CTNNB1基因的上调促进COL3A1基因的下调;FLT-1基因的上调促进CGA基因的上调和COL1A2基因的下调;PAX6基因的上调促进DOK4基因的上调和LOC101110099基因的下调;P450基因的上调促进BLG基因的下调。光控增绒羊皮肤中筛选出来的基因中角蛋白、角蛋白关联蛋白、CYP17A1、SP-D等23个显著上调基因和CYP1A1、COL6A5、LOC100101238、ddit3等13个显著下调基因对光控增绒羊皮肤毛囊提前进入兴盛期有重要作用;埋置褪黑激素的绒山羊皮肤中筛选出来的基因中CTNNB1、PAX6、DOK4、LOC105602529等13个显著上调基因和酪蛋白家族、胶原蛋白类、LOC101110099等12个显著下调基因之间的信号传导增强,从而促进绒山羊绒毛进入兴盛期。     

陆地棉trihelix转录因子基因响应非生物胁迫表达谱分析

【目的】对陆地棉trihelix转录因子基因在多种胁迫下的应答表达模式进行研究分析,为棉花抗逆相关基因克隆及阐明棉花抗逆分子机制奠定基础。【方法】根据已知24个trihelix转录因子EST序列设计引物,通过RT-PCR和qRT-PCR的方法分析棉花（Gossypium hirsutum L.）GhGT在高盐（200 mmol.L-1NaCl）、干旱、低温（4℃）等非生物胁迫和外源激素ABA（100 μmol.L-1）处理下的表达模式。【结果】12个基因响应高盐和干旱胁迫应答,7个基因响应冷胁迫应答,应答ABA处理的基因9个。此外,有3个基因（GhGT2、GhGT18和GhGT23）在4种处理下均有应答。【结论】GhGTs在陆地棉的非生物胁迫适应过程中可能具有重要的作用。     

小鼠肝再生过程中脂质代谢相关通路中基因的表达谱变化

1材料与方法 1．1材料 试验动物：9周龄的雄性C57BIV6小鼠，自由采食和饮水，每天光照12h，黑暗12h。试剂：TRIzol试剂（Invitrogen）；RNeasy Total RNA Mini Kit（Qiagen）；基因芯片Genechip mouse genome 43020（Affymetrix）；17启动子引物序列（Affymetrix）。     

氯虫苯甲酰胺干扰桃小食心虫交配的转录组分析

【目的】探明氯虫苯甲酰胺处理后桃小食心虫(Carposina sasakii)成虫的转录组差异,了解该药剂影响桃小食心虫交配的基因在功能分类和代谢通路等方面的生物学特征,挖掘与交配相关的功能基因。【方法】通过生物学实验观察氯虫苯甲酰胺干扰桃小食心虫成虫交配及繁殖情况。采用Illumina Hi SeqTM2500高通量测序技术对刚羽化的桃小食心虫雌雄成虫、羽化后4—6 h进入交配高峰期的雌雄成虫和经氯虫苯甲酰胺处理4—6 h的雌雄成虫进行转录组测序,利用Trinity软件对所得序列进行de novo组装及评估,之后对获得的有效序列进行功能注释,并利用q RT-PCR技术分析氯虫苯甲酰胺处理后相关基因的时空表达变化。【结果】氯虫苯甲酰胺处理后,桃小食心虫的交配率显著降低,寿命缩短,产卵量减少。通过合并组装桃小食心虫转录组有效序列共获得102 831条unigene,其中34 526个有注释信息。根据筛选标准,氯虫苯甲酰胺处理过程中,雌雄虫中分别有122个和147个基因发生变化,其中相同差异基因31个。对所存在的234个差异基因进行GO功能注释和富集分析结果显示,分子功能过程中的催化活性和结合活性及生物学过程中与代谢过程、单一生物体过程和细胞过程相关的5类基因占主导地位。KEGG分类结果显示,富集到代谢通路的最多,有25个,包括昆虫激素合成、药物代谢等。通过比对分析,鉴定c64662.graph_c0为桃小食心虫鱼尼丁受体基因,其长度为15 637 bp,与已报道Cs Ry R的一致性为99.0%。此外,在234个差异基因中,鉴别羧酸酯酶unigene 3个、细胞色素P450 unigene 4个、肌钙蛋白unigene3个、气味结合蛋白unigene 1个和生物钟unigene 1个。细胞色素P450 c40709.graph_c0参与昆虫激素生物合成。根据转录组中基因表达分析,12个基因在雌雄虫中的表达均出现不同变化趋势。q RT-PCR结果显示,氯虫苯甲酰胺诱导羧酸酯酶c51998.graph_c0基因上调表达;药剂处理后,雌雄虫的c57480.graph_c0和c53794.graph_c0的表达分别呈现显著的上调和下调变化,而c40709.graph_c0基因仅在雄虫中显著下调,处理6 h后c53281.graph_c0只在雌虫中上调表达;氯虫苯甲酰胺处理后3个肌钙蛋白基因在整个试验阶段均表现明显的下调趋势;雄虫中的生物钟unigene c60883.graph_c0和气味结合蛋白unigene c45675.graph_c0的变化趋势较为一致,进入暗期后立即上调,但均受氯虫苯甲酰胺的抑制。雌虫体内Ry R的表达量显著上调,而雄虫初次到达求偶高峰期前Ry R的表达量与对照差异不显著,到第2个求偶高峰期时,Ry R表达显著下调。除细胞色素P450c57480.graph_c0、c40709.graph_c0和c53281.graph_c0外,其余基因在雄虫中的表达均高于雌虫。且触角酯酶基因c54944.graph_c0、生物钟基因c60883.graph_c0和气味结合蛋白基因c45675.graph_c0在黑暗光照交替变化时,表达发生明显地上调或下调。【结论】通过转录组测序发现氯虫苯甲酰胺干扰桃小交配的作用机制是由靶标基因、嗅觉相关基因、代谢基因、生物钟基因等相互作用引起的。     

意大利蜜蜂幼虫肠道在球囊菌侵染前期的 差异表达microRNA及其调控网络

【目的】 微小RNA（microRNA,miRNA）是一类重要的基因表达调控因子,可影响宿主与病原间的互作过程。蜜蜂球囊菌（Ascosphaera apis）是一种特异性侵染蜜蜂幼虫的致死性真菌病原。本研究旨在对意大利蜜蜂（Apis mellifera ligustica,简称意蜂）幼虫肠道在球囊菌胁迫前期的差异表达miRNA（differentially expressed miRNA,DEmiRNA）及其靶基因进行深入分析,在miRNA组学水平探究意蜂幼虫在球囊菌侵染前期的胁迫应答,并通过构建显著DEmiRNA的调控网络筛选出与宿主应答相关的关键miRNA。【方法】 利用small RNA-seq（sRNA-seq）技术对正常及球囊菌侵染的意蜂4日龄幼虫肠道（AmCK和AmT）进行高通量测序,首先对原始数据进行质控和评估,随后将过滤后的数据与西方蜜蜂（Apis mellifera）参考基因组进行比对;将比对上的序列标签（tags）注释到miRBase数据库,得出已知miRNA的表达量;通过TPM（tags per million）算法对各样本中miRNA的表达量进行归一化处理,以|log₂ fold change|≥1且P≤0.05作为标准筛选得到显著DEmiRNA;利用TargetFinder 软件预测显著DEmiRNA的靶基因,并对其进行GO和KEGG代谢通路（pathway）富集分析。利用Cytoscape软件对miRNA-mRNA调控网络进行可视化。最后,利用茎环反转录PCR（Stem-loop RT-PCR）和荧光定量PCR（qPCR）验证测序数据的可靠性。【结果】 AmCK和AmT样品的测序分别得到13 553 302和10 777 534条原始读段（raw reads）,经严格过滤后得到的有效读段（clean reads）数分别为13 186 921和10 480 913条。各样品的生物学重复间的Pearson相关性系数分别在0.9822和0.9508以上。共有10个显著DEmiRNA,包括4个上调miRNA和6个下调miRNA。显著DEmiRNA在AmT的整体表达水平低于AmCK。10个显著DEmiRNA可靶向结合3 788个靶基因,其中上调miRNA的1 240个靶基因可注释到GO数据库中的39个GO条目,主要富集在结合、细胞进程、代谢进程和应激反应等;下调miRNA的749个靶基因可注释到34个GO条目,主要富集在细胞进程、结合、代谢进程和应激反应等。KEGG数据库注释结果显示,上调miRNA和下调miRNA的靶基因分别注释到95和66条代谢通路,富集基因数最多的分别是Wnt信号通路、Hippo信号通路、光传导以及内吞作用、磷脂酰肌醇信号系统、嘌呤代谢。对于上调和下调miRNA,分别有31和52个靶基因注释到内吞作用,15和7个靶基因注释到泛素介导的蛋白水解,11和5个靶基因注释到Jak-STAT信号通路,1和3个靶基因注释到MAPK信号通路。显著DEmiRNA与靶mRNA之间形成复杂的调控网络,7个显著DEmiRNA靶向结合96个与Wnt信号通路相关的mRNA,8个显著DEmiRNA靶向结合55个与内吞作用相关的mRNA。Stem-loop RT-PCR和qPCR结果验证了测序数据的可靠性。【结论】 对意蜂幼虫肠道在球囊菌侵染前期的DEmiRNA及其靶基因进行预测和分析,并构建和分析了DEmiRNA-mRNA调控网络,研究结果提供了宿主miRNA的表达谱和差异表达信息,揭示了DEmiRNA通过调控细胞生命活动、新陈代谢以及部分细胞和体液免疫等生物学过程参与宿主的胁迫应答。miR-4331-y、miR-4968-y、miR-8440-y、novel-m0023-5p和novel-m0025-3p共同参与了宿主的Wnt信号通路和内吞作用的调控,可作为白垩病治疗的潜在分子靶标。     

利用RNA-Seq鉴定甘蓝型油菜叶片干旱胁迫应答基因

【目的】利用RNA Sequencing（RNA-Seq）技术比较2种不同生长条件下甘蓝型油菜苗期叶片转录组,鉴定油菜叶片干旱胁迫应答相关基因,从转录组水平揭示油菜适应干旱胁迫环境的分子机制。【方法】提取正常生长（ZY）和自然失水处理（ZY8D）的六叶期甘蓝型油菜中油821的叶片总RNA,以Illumina Hiseq 2000平台进行RNA-Seq分析。利用NGSQCTookit v2.3.3去除低质量和包含模糊碱基的reads。以甘蓝型油菜亲本物种白菜染色体v1.5和甘蓝Scaffold v1.0为参考序列,采用TopHat2-Cufflinks-Cuffmerge-Cuffdiff标准流程进行差异表达基因（differential expressed genes,DEGs）筛选。对上调和下调DEGs分别采用Cytoscape v3.1.0中的BiNGO和KOBAS2.0进行基因本体（gene ontology,GO）和京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）代谢途径富集分析。选择上调和下调DEGs各3个,以实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR,qRT-PCR）验证RNA-Seq结果的可靠性。【结果】过滤低质量reads后,ZY和ZY8D分别保留了26 192 312和28 378 899对高质量reads用于DEGs筛选,其中86.6%和85.8%的reads能准确比对到参考序列上,说明RNA-Seq结果和参考序列可靠。DEGs鉴定结果表明3 657个基因受干旱胁迫诱导差异表达,其中上调表达基因1 431个,下调表达基因2 226个。GO富集分析发现上调表达基因主要与非生物胁迫响应和化学刺激响应相关,其中,参与水分胁迫响应和脱落酸（abscisic acid,ABA）刺激响应的基因分别有127和141个,而下调表达基因与植物病原菌防御、蛋白激酶活性和水杨酸（salicylic acid,SA）刺激相关。KEGG富集分析表明上调表达基因主要富集于苯丙烷和类胡萝卜素的生物合成及淀粉与蔗糖代谢途径,而下调表达基因主要富集于植物-病原菌互作和植物激素ABA、SA和茉莉酸（jasmonic acid,JA）信号转导途径。qRT-PCR检测6个DEGs的表达模式与RNA-Seq分析结果一致,证实了RNA-Seq结果的可靠性。【结论】RNA-Seq分析鉴定出3 657个甘蓝型油菜叶片干旱胁迫应答基因。GO和KEGG代谢途径分析明确了差异表达基因富集的分子功能与代谢途径。