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拓扑异构酶Ⅱα mRNA在乳腺癌中的表达及其临床意义与基因富集分析

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广西医学 2017年第6期39卷 795-798页

作者：杨迪曾健李富罗铭梁滨琦袁慧明广西医科大学第一附属医院胃肠腺体外科二病区南宁市530021

目的探讨拓扑异构酶Ⅱα(TOP2A)mRNA在乳腺癌中的表达情况及其临床意义,并预测受TOP2A调控而影响乳腺癌发展的基因集。方法在基因表达汇编数据库中收集GSM42568表达谱数据及对应的临床信息,分析TOP2A mRNA在104例乳腺癌组织和17例正常... 详细信息

目的探讨拓扑异构酶Ⅱα(TOP2A)mRNA在乳腺癌中的表达情况及其临床意义,并预测受TOP2A调控而影响乳腺癌发展的基因集。方法在基因表达汇编数据库中收集GSM42568表达谱数据及对应的临床信息,分析TOP2A mRNA在104例乳腺癌组织和17例正常乳腺组织间的表达情况,以及TOP2A mRNA与乳腺癌临床病理特点的相关性;比较TOP2A mRNA高表达组、低表达组的生存情况;在TOP2A mRNA高表达样本中利用基因富集分析方法预测受TOP2A调控的相关基因集。结果乳腺癌组织TOP2A mRNA表达水平高于正常乳腺组织(P0.05)。TOP2A mRNA高表达组的中位生存时间及无病生存率低于低表达组(P富集了碱基切除修复、细胞周期、DNA复制、蛋白酶体、RNA降解、剪接体等相关基因集。结论 TOP2A可能是乳腺癌的致癌基因,其能影响乳腺癌患者的预后,有可能成为乳腺癌的新诊疗靶点。

关键词：乳腺癌拓扑异构酶Ⅱα 预后基因富集分析基因集

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原发性骨髓纤维化临床特征及基因富集分析

中华实用诊断与治疗杂志 2020年第6期34卷 600-604页

作者：陶贞吕国庆任毅飞刘宪凯张肖肖吴隼新乡医学院第一附属医院血液内科河南新乡453100

目的总结原发性骨髓纤维化(primary myelofibrosis,PMF)的临床特征,分析PMF GSE26049、GSE84638、GSE124281基因表达谱中PMF信号传导通路。方法25例PMF患者,收集其临床资料,并采用基因富集分析PMF GSE26049、GSE84638、GSE124281基因表达谱与HALLMARK类别基因集中有意义的信号传导通路,应用韦恩图分析3个基因表达谱中有意义的交集信号传导通路。结果25例PMF患者均有脾脏增大,超声显示脾脏厚径为(6.75±1.40)cm。血常规显示白细胞计数(13.0±9.1)×10^9/L,红细胞计数(5.30±2.76)×10^12/L,血红蛋白(95.0±32.2)g/L,血小板计数(276.6±212.9)×10^9/L。白细胞异常率76%,血红蛋白异常率80%,血小板计数异常率72%,其中血小板计数增多比率44%,血小板计数减少比率28%。25例PMF患者骨髓活检均证实为骨髓纤维化,其中纤维化早期14例,明显期11例。基因富集分析有意义的信号传导通路中活性氧途径及上皮间质转变为3个基因表达谱的交集信号传导通路。结论PMF患者血小板计数增高并伴有脾脏增大;活性氧途径、上皮间质转变信号传导通路有可能成为PMF的治疗靶点。

关键词：原发性骨髓纤维化基因富集分析活性氧途径上皮间质转变

病毒感染时IFITM3与TRIM22和Foxp3表达及关联基因的富集分析

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中国病原生物学杂志 2021年第1期16卷 38-43页

作者：吕洁齐新伟再海比亚·艾合买提陈锋热比亚·努力范佳惠单骄宇马秀敏新疆医科大学附属肿瘤医院检验科新疆乌鲁木齐830011 新疆医科大学第一附属医院新疆医科大学基础医学院

目的病毒感染时对IFITM3、TRIM22和FOXP3及基因进行富集分析。方法利用STRING作出IFITM3、TRIM22和FOXP3及其关联的50个基因互作网络图;利用DAVID数据库和KOBAS数据库对其进行GO分析和KEGG分析。应用荧光定量PCR对3基因的mRNA相对表达... 详细信息

目的病毒感染时对IFITM3、TRIM22和FOXP3及基因进行富集分析。方法利用STRING作出IFITM3、TRIM22和FOXP3及其关联的50个基因互作网络图;利用DAVID数据库和KOBAS数据库对其进行GO分析和KEGG分析。应用荧光定量PCR对3基因的mRNA相对表达量进行相关性分析。结果通过STRING数据库分析得到3基因互作网络图,关联性大小与图中代表基因节点的圆圈大小呈正比(P基因功能富集分析表明基因相关的信号通路与基因有关联的可信度较高(P<0.05)。在乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒和甲型流感病毒感染患者的外周血白细胞(P<0.05)分别为(4.462±3.441)、(4.406±4.415)和(4.013±0.081)中的IFITM3的mRNA与健康对照组差异有统计学意义(t=2.987,P<0.01)。结论机体感染病毒后,IFITM3与TRIM22之间、FOXP3与TRIM22之间可能存在着一定的相互作用,并参与机体对病毒感染的应答进程。

关键词：三结构域蛋白22 干扰素诱导的跨膜蛋白3 基因富集分析病毒感染相互作用

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基因采集与富集分析算法设计与实现

基因采集与富集分析算法设计与实现

作者：闫亦舟大连理工大学

学位级别：硕士

基于基因表达数据的肿瘤亚型挖掘是当前生物信息学发展的热门话题。然而,肿瘤的产生是具有相似表达的一组基因集共同作用的结果,因此,基于基因集的分析可以挖掘出更多单基因无法发掘的问题。基因表达特征是在一个细胞内具有独特生物表... 详细信息

基于基因表达数据的肿瘤亚型挖掘是当前生物信息学发展的热门话题。然而,肿瘤的产生是具有相似表达的一组基因集共同作用的结果,因此,基于基因集的分析可以挖掘出更多单基因无法发掘的问题。基因表达特征是在一个细胞内具有独特生物表现型的一组基因集合,一般由校对者从发表的实验论文中提取。目前的研究主要针对基因表达特征数据的获取和基于这些特征数据的样本聚类分析。本文提出了基因表达特征数据采集与富集分析算法的整体框架,并开发相应的展示平台。在基因表达特征数据采集算法部分,本文通过圈定待校对文章协助校对者高效完成校对工作。首先运用主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)产生并优化检索关键词;然后利用网络爬虫技术将这些论文下载并转换为纯文本文件;最后应用支持向量机(Support Vector Machine, SVM)将下载的文章分为两类：含有与不含有基因表达特征的文章。在聚类分析算法部分,本文首先将获取的基因表达数据通过已知的表达特征数据库映射到基因集(以基因集为粒度的聚类分析,在降低数据维度的同时还可以实现跨平台分析);接着实现并对比了主要的非负矩阵分解算法,选择其中最有效的基于贪婪坐标下降的非负矩阵分解算法(Non-negative Matrix Factorization based on Greedy Coordinate Descent, NMF-GCD)对数据降维;最后通过控制稀疏度和隶属度对分解后的结果聚类,在将基因富集的同时,还能将表现型聚类,寻找出基因集与表现型相关的关系模块。经实验证明,通过应用本文的基因表达特征采集方法,可以将校对者的校对效率从37%提高至94%。同时,本文将基于基因集的聚类分析算法应用于模拟数据中,并将结果与iBBiG、层次聚类、FABIA等不同类型聚类算法进行比较。结果表明,我们提出的算法远远优于常用的基因聚类算法,并可以发现重叠的模块,有一定的抗噪声干扰能力。证实了基于贪婪坐标下降的非负矩阵分解在基因富集分析、表现型富集分析、基因-表现型关系模块发掘等方面的正确性和有效性。最后,本文将聚类分析算法应用于乳腺癌相关的3个数据库中,验证了整体聚类算法的合理性。

关键词：基因富集分析基因表达特征非负矩阵分解支持向量机贪婪坐标下降

基于计算机文本挖掘的白内障氧化应激相关基因功能富集及药物治疗分析

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眼科新进展 2019年第1期39卷 36-40页

作者：姜凌峰石栋陆博韩笑周文凯阎启昌中国医科大学附属第四医院眼科中国医科大学眼科医院辽宁省晶状体学重点实验室辽宁省沈阳市110005

目的利用计算机工具和已知的数据库进行挖掘和分析进而确定与白内障和抗氧化应激相关的基因集及信号通路,并进行白内障可能的有效治疗药物的预测和探索。方法利用文本挖掘工具pubmed2ensembl对白内障和抗氧化应激均相关的基因进行初步筛... 详细信息

目的利用计算机工具和已知的数据库进行挖掘和分析进而确定与白内障和抗氧化应激相关的基因集及信号通路,并进行白内障可能的有效治疗药物的预测和探索。方法利用文本挖掘工具pubmed2ensembl对白内障和抗氧化应激均相关的基因进行初步筛选,得到的基因集利用GeneC odis工具进行基因功能的富集分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路分析,富集的结果则应用STRING工具进行进一步蛋白质-蛋白质相互作用分析,选取相互作用紧密的基因,最后使用DGIdb工具得到基因-药物相互作用的结果,然后对药物进行筛选,确定可能有效的白内障治疗药物。结果通过文本挖掘得到103个与白内障和抗氧化应激均相关的基因集,通过对这些基因的生物学过程的功能富集分析,筛选出22个基因,KEGG工具的进一步筛选确定了11个基因,通过蛋白质-蛋白质相互作用分析得到9个紧密联系的基因,与之对应的基因-药物相互作用分析筛选出了31种药物。结论利用文本挖掘和基因功能富集等生物信息学工具可以进一步探索白内障的发病机制,并且能够很方便地预测可能有效的治疗药物,为白内障的临床治疗提供了新的线索。

关键词：文本挖掘白内障氧化应激基因富集分析

基于生物信息学的IgA肾病基因富集及免疫细胞浸润分析

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中华肾病研究电子杂志 2021年第4期10卷 205-213页

作者：金美玲李艳春王佳张敏李新赵素梅徐晨首都医科大学附属北京朝阳医院肾内科北京100020

目的基于生物信息学对IgA肾病(IgAN)基因表达谱数据进行基因富集分析和免疫细胞浸润分析,旨在研究IgAN相关免疫机制。方法从基因表达集(GEO)数据库获取IgAN肾脏组织的GSE93798整体RNA序列数据,利用limma软件包筛选正常对照与IgAN的差异... 详细信息

目的基于生物信息学对IgA肾病(IgAN)基因表达谱数据进行基因富集分析和免疫细胞浸润分析,旨在研究IgAN相关免疫机制。方法从基因表达集(GEO)数据库获取IgAN肾脏组织的GSE93798整体RNA序列数据,利用limma软件包筛选正常对照与IgAN的差异表达基因;利用ggplot2软件包进行基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)数据库进行通路富集分析;利用CIBERSORT软件获得免疫细胞浸润矩阵;从GEO数据库获取IgAN肾脏组织的GSE127136单细胞RNA序列数据;利用主成分分析法(PCA)和t分布随机邻接嵌入法(t-SNE)获得亚群细胞、亚群细胞的标记基因,对免疫细胞的标记基因进行GO和KEGG分析。结果与正常对照组相比,IgAN肾组织有243个基因表达显著上调,104个基因表达显著下调;GO分析提示IgAN差异表达基因多与免疫生物过程相关,KEGG通路分析提示IgAN差异表达基因多富集于感染、免疫通路;免疫细胞浸润分析显示初始B细胞和中性粒细胞在IgAN肾脏组织中下调,浆细胞和M2巨噬细胞在IgAN肾脏组织中上调;单细胞测序分析结果提示CD8^(+)T细胞主要参与代谢相关过程,M2巨噬细胞主要参与免疫及代谢相关过程。结论免疫在IgAN的发生发展过程中具有重要作用,CD8^(+)T细胞、M2巨噬细胞参与了该病理生理机制,有可能作为IgAN的干预靶点。

关键词： IgA肾病基因富集分析免疫浸润

不同温度下TMV侵染枯斑三生烟的LncRNA差异表达

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中国农业科学 2020年第7期53卷 1381-1396页

作者：贾海燕宋丽云徐翔解屹张超群刘天波赵存孝申莉莉王杰李莹王凤龙杨金广中国农业科学院烟草研究所/烟草行业病虫害监测与综合治理重点开放实验室中国烟草总公司中南农业试验站江西省烟叶科学研究所甘肃省烟草公司庆阳市公司

【目的】筛选不同温度下烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)侵染后枯斑三生烟(Nicotiana tabacum var. Samsun NN)差异表达的长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA),研究lncRNA在枯斑三生烟抗性反应中的作用。【方法】N基因... 详细信息

【目的】筛选不同温度下烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)侵染后枯斑三生烟(Nicotiana tabacum var. Samsun NN)差异表达的长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA),研究lncRNA在枯斑三生烟抗性反应中的作用。【方法】N基因的温度敏感性使枯斑三生烟在25℃时具备对TMV的抗性、在31℃抗性丧失,在这两个温度条件下对枯斑三生烟接种TMV和磷酸盐缓冲盐水(phosphate buffered saline,PBS),48 h后提取系统叶总RNA,构建链特异性文库后进行深度测序。对测序结果进行过滤后利用HTSeq将有效数据与近缘品种TN90(N. tabacum var. TN90)基因组比对,筛选得到lncRNA后利用FPKM法估计lncRNA的表达水平。通过edgeR筛选差异表达lncRNA(differentially expressed lncRNA,DElncRNA),并利用qRT-PCR技术对这一结果进行验证。通过共定位及共表达分析预测DElncRNA的靶基因,通过参考基因组注释、GO和KEGG富集分析研究靶基因的功能。【结果】4个处理共12个样本经lncRNA-seq各测得约8 000万条clean reads,共获得4 737条已知lncRNA、40 169条新lncRNA。其中64个lncRNA在不同温度条件下TMV侵染后存在差异表达,qRT-PCR测定结果显示这些lncRNA的测序正确率在80%左右,表明本研究所得测序数据具备较高的可信度。对DElncRNA进行靶基因预测,发现一些基因同时被25℃下调和31℃上调的DElncRNA靶向。靶基因注释功能丰富,主要参与植物抗病、激素和代谢等生理过程。部分可能与激素通路相关的lncRNA,在25℃下TMV侵染时呈现下调趋势,而在31℃下TMV侵染则呈现上调趋势。GO富集分析显示靶基因主要参与构成膜、囊泡等组分,具备钙、钾离子通道抑制剂活性等分子功能,使相应离子得以转运引发随后的反应,同时也参与发病、抗原加工和呈现、细胞分裂素代谢等生理过程。KEGG分析发现靶基因显著富集在植物激素信号转导通路,25℃下调和31℃上调的DElncRNA靶基因同时富集在激素信号传导、ABC运输蛋白、苯丙烷类生物合成等通路。【结论】不同温度(25℃和31℃)条件下TMV侵染枯斑三生烟后,长链非编码RNA差异表达,DElncRNA通过作用于激素信号传导、物质转运等过程参与寄主系统获得性抗性反应。研究结果可为揭示植物系统获得性抗性中lncRNA的调控功能以及新型抗病毒技术开发提供依据。

关键词：烟草花叶病毒 N基因枯斑三生烟长链非编码RNA 系统获得性抗性深度测序基因富集分析

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肿瘤相关生物学通路的发现和建模

遗传 2011年第8期33卷 809-819页

作者：郭昊朱云平李栋贺福初军事医学科学院放射与辐射医学研究所蛋白质组学国家重点实验室北京蛋白质组研究中心北京100850

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... 详细信息

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。

关键词：肿瘤基因芯片基因富集分析生物通路建模

儿童Ph+及Ph-like急性T淋巴细胞白血病二代测序分析

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中国实验血液学杂志 2021年第4期29卷 1101-1108页

作者：廖欣邹品力沈亚莉郭玉霞宋林肖剑文重庆医科大学附属儿童医院血液肿瘤科国家儿童健康与疾病临床医学研究中心儿童发育疾病研究教育部重点实验室儿科学重庆市重点实验室重庆医科大学附属儿童医院药学部重庆400014

目的:利用生物信息学方法筛选费城染色体阳性/费城染色体样急性T淋巴细胞白血病(Ph^(+)/Ph-like TALL)核心基因,并分析其核心子网络,探讨Ph^(+)/Ph-like T-ALL发生发展过程中的调控机制并寻找可能用于临床诊疗的分子靶点。方法:收集重... 详细信息

目的:利用生物信息学方法筛选费城染色体阳性/费城染色体样急性T淋巴细胞白血病(Ph^(+)/Ph-like TALL)核心基因,并分析其核心子网络,探讨Ph^(+)/Ph-like T-ALL发生发展过程中的调控机制并寻找可能用于临床诊疗的分子靶点。方法:收集重庆医科大学附属儿童医院Ph^(+)/Ph-like T-ALL患儿WES/RNA-seq检查结果,同时从GEO数据库中下载符合要求的基因数据,运用GRO2R在线差异表达基因筛选程序筛选差异性表达基因,并对差异表达基因进行GO功能富集分析和KEGG通路分析,同时使用STRING数据库,利用Cytoscape软件构建蛋白质相互作用网络,筛选出hub gene及核心子网络。结果:Ph^(+)/Ph-like T-ALL共找出84个差异表达基因,Ph^(+)ALL共找出249个差异表达基因,T-ALL共找出175个差异表达基因。综合GO功能富集、KEGG通路富集分析及蛋白相互作用网络结果,筛选出RPA1、POLD1、POLE、SOCS1为hub gene。DNA损伤修复及JAK/STAT信号转导通路为筛选到的主要功能子网络。结论:Ph^(+)/Ph-like T-ALL患儿体内存在明显的DNA损伤修复通路异常,RPA1、POLD1、POLE可能是Ph^(+)/Ph-like T-ALL发生、发展的重要相关生物标志,这可以为进一步研究提供依据。

关键词：费城染色体费城染色体样急性T淋巴细胞白血病二代测序基因富集分析