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共表达网络中lnc-RAPGEF2-3:1在甲状旁腺肿瘤诊断中的价值研究

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中华肿瘤防治杂志 2022年第9期29卷 662-668页

作者：张冬雪彭洪冯睡姜涛首都医科大学附属北京世纪坛医院内分泌科北京100038 首都医科大学附属北京世纪坛医院耳鼻喉头颈外科北京100038

目的探讨甲状旁腺腺瘤(PA)中关键lncRNA在PA与甲状旁腺癌(PC)鉴别诊断中的价值。方法选择2017-01-01-2021-02-28在北京世纪坛医院手术治疗的原发性甲状旁腺功能亢进症患者57例,其中PA 46例,PC 11例。在PA中构建差异lncRNA与mRNA的共... 详细信息

目的探讨甲状旁腺腺瘤(PA)中关键lncRNA在PA与甲状旁腺癌(PC)鉴别诊断中的价值。方法选择2017-01-01-2021-02-28在北京世纪坛医院手术治疗的原发性甲状旁腺功能亢进症患者57例,其中PA 46例,PC 11例。在PA中构建差异lncRNA与mRNA的共表达网络,在该网络中选择与之有关的mRNA数目最多的关键lncRNA,且满足芯片中均一化信号值>7的lnc-RAPGEF2-3:1。通过实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)试验验证PA及PC标本中lnc-RAPGEF2-3:1的表达,分析lnc-RAPGEF2-3:1与患者临床特征的相关性,并使用受试者工作特征(ROC)曲线评估其在PA与PC鉴别诊断中的价值。结果在PA组中构建共表达网络,与lnc-RAPGEF2-3:1存在相关性的mRNA最多(共9条),其中双功能凋亡调节因子(r_(s)=0.982,P表达分别为-4.470(-6.270,-0.090)和-5.885(-6.645,-5.317),差异有统计学意义,Z=-2.022,P=0.043。lnc-RAPGEF2-3:1在PA组中与甲状旁腺素(PTH)、血钙及肿瘤大小均无关联,是PA的保护因素(OR=0.485,95%CI:0.273~0.859,P=0.013)。在PA与PC的鉴别诊断中,lnc-RAPGEF2-3:1联合临床指标(血钙、PTH及肿瘤大小)的ROC曲线下面积达0.800(95%CI:0.673~0.895,P共表达网络中重要的调控点,与临床指标联合后可能为PA与PC的鉴别诊断提供新的方法。

关键词：甲状旁腺肿瘤 lncRNA 共表达网络鉴别诊断

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颅内动脉瘤相关基因的共表达网络构建与分析

中华医学杂志 2019年第7期99卷 525-531页

作者：廖宝周凤坤钟松辛周远方覃燕生周梦晓秦超广西医科大学第一附属医院神经内科南宁530021

目的利用生物信息学分析颅内动脉瘤(IA)的公共数据库中的表达谱芯片数据,为疾病机制研究提供重要信息。方法基于数据集(GSE75436)进行加权基因共表达网络分析(WGCNA)构建其基因共表达网络,并识别枢纽基因;同时,使用在线工具DAVID对... 详细信息

目的利用生物信息学分析颅内动脉瘤(IA)的公共数据库中的表达谱芯片数据,为疾病机制研究提供重要信息。方法基于数据集(GSE75436)进行加权基因共表达网络分析(WGCNA)构建其基因共表达网络,并识别枢纽基因;同时,使用在线工具DAVID对与IA具有高度相关的模块进行GO功能富集及KEGG通路分析。结果筛选出三个与IA相关的模块,以及识别了棕色模块中的14个枢纽基因COL3A1、SPARC、CDH11、COL5A1、HOPX、CLEC11A、GALNT10、ADAMTS2、CEMIP、KIAA1755、COL11A1、ZIC2、CDKN2A和LINC00460;GO分析显示棕色模块主要富集在细胞外基质组织、胶原蛋白分解代谢过程、细胞黏附等生物过程;KEGG分析显示棕色模块参与了ECM-受体相互作用、局部粘连、蛋白质消化和吸收、PI3K-Akt信号通路等通路。结论基于WGCNA,我们识别出了对IA发生发展至关重要的模块与枢纽基因,它们可能成为潜在的生物标志物和(或)治疗靶点。

关键词：颅内动脉瘤加权基因共表达网络分析基因共表达网络

先天性巨结肠lncRNA-mRNA共表达网络构建和分析

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中华小儿外科杂志 2024年第8期45卷 711-718页

作者：张建军马同胜黄广锋袁海彬刘丰丽徐州医科大学附属徐州儿童医院新生儿外科徐州221000

目的通过生物信息学的方法构建先天性巨结肠(Hirschsprung disease,HSCR)调控网络。方法RNA测序检测HSCR组织和正常结肠组织中的长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)和mRNA表达谱。结合GSE96854数据库的mRNA表达谱数据,构建lncRN... 详细信息

目的通过生物信息学的方法构建先天性巨结肠(Hirschsprung disease,HSCR)调控网络。方法RNA测序检测HSCR组织和正常结肠组织中的长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)和mRNA表达谱。结合GSE96854数据库的mRNA表达谱数据,构建lncRNA-mRNA共表达网络。各选择3个lncRNA和mRNA,采用QPCR验证RNA测序结果。结果RNA测序共筛选出224个lncRNA,其中上调和下调的lncRNA分别为108和116个;785个差异表达的基因(differentially expressed genes,DEGs),其中上调和下调的DEGs分别为82个和703个。DEGs主要富集在cGMP-PKG、NF-κB信号通路等KEGG通路上。在GSE96854数据中,显著上调和显著下调的DEGs分别为1216个和1376个。两个数据集中后共有的DEGs有178个,其中显著下调的DEGs有175个,而显著上调的DEGs仅有3个。蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)结果表明,SNAP25、SYP、ATP2B3和ZAP70位于网络中心的基因,与诸多基因尤其是SNAP25有互作关系。共筛选出146对lncRNA-mRNA调控网络。筛选出AC074286.1-ADRA2A-cGMP-PKG和DUX4L9-ATP2B3-NF-κB信号通路的lncRNA-mRNA通路调控网络。实时定量基因扩增荧光检测结果表明ADRA2A、ATP2B3、TNFSF14、AC074286.1、DUX4L9和REXO1L1P在HSCR中显著下调,且与RNA测序结果一致。结论参与炎症反应、细胞凋亡和神经相关的lncRNA和mRNA分子标志物在HSCR中发挥着重要的作用。

关键词：先天性巨结肠 RNA测序生物信息学共表达网络

低氧mtDNA3010A/G基因型变异诱导的lncRNA-mRNA共表达网络变化

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中国应用生理学杂志 2021年第4期37卷 343-348,370页

作者：陈郁龚亮罗勇军陆军军医大学陆军卫勤训练基地军事医学地理学教研室重庆400038

目的:分析mtDNA3010A/G变异在急性缺氧条件下的长链非编码RNA(lncRNA)和信使RNA(mRNA)的共表达网络变化,探讨关键lncRNA和mRNA在低氧诱导的基因表达调控中的作用。方法:筛选线粒体DNA(mtDNA)3010-5178-10400的基因型组合A-C-C和G-C-C,... 详细信息

目的:分析mtDNA3010A/G变异在急性缺氧条件下的长链非编码RNA(lncRNA)和信使RNA(mRNA)的共表达网络变化,探讨关键lncRNA和mRNA在低氧诱导的基因表达调控中的作用。方法:筛选线粒体DNA(mtDNA)3010-5178-10400的基因型组合A-C-C和G-C-C,以骨肉瘤细胞经溴化乙锭处理后形成的无线粒体细胞(ρ0206细胞)为供体,构建mtDNA3010A和mtDNA3010G基因型融合细胞。经1%O 2处理24 h后,采用lncRNA-mRNA共表达芯片检测两种融合细胞的差异表达lncRNA和mRNA,荧光定量聚合酶链式法验证差异显著的mRNA,运用生物信息学方法构建lncRNA-mRNA共表达网络,预测差异lncRNA的靶基因,并对差异显著的mRNA和预测靶基因进行基因本体(GO)和京都基因与基因组大百科全书(KEGG)预测分析。结果:经1%O 2处理24 h后,与mtDNA3010G融合细胞相比,mtDNA3010A融合细胞表达上调的lncRNA有688个,超过2倍的有21个,表达下调的lncRNA有1098个,超过2倍的有4个;表达上调的mRNA有1151个,超过2倍的有14个,表达下调的mRNA有539个,超过2倍的有3个。结论:mtDNA3010A/G基因型变异在缺氧条件下能够影响lncRNA-mRNA调控网络的变化,差异表达的lncRNA和mRNA可能在低氧诱导的基因表达调控网络中发挥重要作用,有望成为从线粒体角度调控低氧反应的靶点。

关键词：线粒体DNA 变异长链非编码RNA 低氧反应共表达网络

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共表达网络解析长雄野生稻地下茎发育机理

共表达网络解析长雄野生稻地下茎发育机理

作者：李金萍云南大学

学位级别：硕士

长雄野生稻是通过地下茎实现多年生的,目前基于地下茎这一性状的多年生稻育种已取得了一定的成效。然而,针对长雄野生稻地下茎生长发育分子机理的研究还非常有限。因此,本研究拟从共表达网络的角度对地下茎的生长发育进行研究,从而解析... 详细信息

长雄野生稻是通过地下茎实现多年生的,目前基于地下茎这一性状的多年生稻育种已取得了一定的成效。然而,针对长雄野生稻地下茎生长发育分子机理的研究还非常有限。因此,本研究拟从共表达网络的角度对地下茎的生长发育进行研究,从而解析调控长雄野生稻地下茎生长发育相关基因,寻找起到调控枢纽作用的Hub基因以及调控长雄野生稻地下茎生长发育的相关通路,本课题的研究结果为进一步解析地下茎发育机制提供信息资源,并促进基于地下茎的多年生稻育种进程。本研究以长雄野生稻地下茎为材料,对长雄野生稻地下茎的七个不同发育阶段(按照地下茎所包含的节数对地下茎的发育阶段进行定义,例如,当地下茎长出一个节时为第一发育阶段,两个节为第二发育阶段,以此类推,当地下茎长出7个节时,地下茎为第7发育阶段)进行RNA-seq,对测序的数据进行转录组分析,并通过构建长雄野生稻地下茎共表达网络寻找调控地下茎生长发育的基因。结果如下:(1)长雄野生稻地下茎相邻发育阶段之间的转录分析以及共表达网络的构建。通过对地下茎七个发育阶段进行差异表达分析,获得了各个相邻发育阶段的差异表达基因,并对差异基因进行了富集分析以了解差异表达基因所具有的生物学功能,结果表明长雄野生稻地下茎各个发育阶段的差异表达基因主要富集在细胞壁,脂质,无氧代谢以及光合作用相关通路中。根据基因差异表达分析的结果,筛选出相邻发育阶段差异表达倍数(Foldchange)以及差异显著性(P-value)前20的基因作为初步筛选的候选基因,通过序列比对并结合前人的研究共筛选出了27个候选基因。对84个转录本数据进行了WGCNA分析,找出了63个可能与长雄野生稻地下茎生长发育有关的Hub基因。通过同源序列比对,发现了10个在地下茎表达的与调控植物顶端分生组织以及植物分枝相关的基因,而地下茎作为地下分枝的一种形式,分枝相关的基因可能调控地下茎的生长发育,因此利用10个基因作为Guide基因筛选与之共表达的基因,结果筛选出了145个与之具有共表达关系的基因。(2)长雄野生稻地下茎七个发育阶段相邻节之间的转录分析以及共表达网络的构建。本研究分别对长雄野生稻地下茎七个发育阶段的各个发育阶段相邻节之间的转录本进行差异表达分析,获得了长雄野生稻地下茎从第一发育阶段到第七发育阶段各个阶段相邻节之间的差异表达基因,并对各个比较组中的差异表达基因进行功能富集分析,结果表明植物激素信号转导,苯丙素类代谢,谷胱甘肽代谢,蔗糖淀粉代谢,氮素代谢以及光合相关的通路几乎贯穿了长雄野生稻地下茎生长发育的各个阶段。利用七个发育阶段不同节的所有转录本(84个转录本)进行WGCNA分析,筛选出了27个Hub基因。(3)长雄野生稻半离体地下茎发育转换系统的建立。为了建立长雄野生稻半离体地下茎发育转换系统,并摸清长雄野生稻半离体地下茎的发育转换条件,对半离体的地下茎进行半离体培养,并设置了光照,黑暗以及GA进行处理,同时对半离体地下茎的状态进行记录。结果在地下茎的发育转换所需时间与地下茎的节数(大于6节的地下茎)、长度以及直径之间并没有发现显著相关性。对不同处理下的半离体地下茎的发育转换率进行统计,我们的结果表明GA处理不利于半离体地下茎的发育转换。

关键词：长雄野生稻地下茎 RNA-seq 共表达网络地下茎发育转换

玉米ZmNRT关键基因挖掘以及氮响应基因共表达网络构建

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玉米科学 2022年第2期30卷 58-68,74页

作者：熊威赵涵周玲南京农业大学农学院南京210095 江苏省农业科学院/江苏省农业生物学重点实验室南京210014

以玉米自交系B73(V4版本)作为参考基因组,利用生物信息学方法鉴定玉米ZmNRT基因家族成员,从系统发育关系、GO(Gene Ontology)富集、基因结构和玉米不同时期及组织下的表达谱等方面全面解析玉米ZmNRT基因家族。基于qPCR实验和共表达网络... 详细信息

以玉米自交系B73(V4版本)作为参考基因组,利用生物信息学方法鉴定玉米ZmNRT基因家族成员,从系统发育关系、GO(Gene Ontology)富集、基因结构和玉米不同时期及组织下的表达谱等方面全面解析玉米ZmNRT基因家族。基于qPCR实验和共表达网络分析,对玉米ZmNRT家族基因在氮响应中的作用进行系统的研究。结果表明,在玉米全基因组水平上共鉴定到162个ZmNRT基因,主要分为ZmNRT1(62个)和ZmNRT2(100个)两大类群。GO富集发现,仅46个基因参与硝态氮转运过程,这些基因被不均等分成7个亚家族,每个家族1~15个基因。基因表达模式分析结果显示,不同生育期和组织下ZmNRT基因表达是差异的。在氮诱导下,qPCR鉴定结果显示,12个ZmNRT基因是氮响应基因,9个基因表达上调,3个基因表达下调。共表达网络结果发现,其中10个ZmNRT基因与已知的氮代谢基因存在显著共表达关系(|r|>0.8 p-value<0.05),推测这10个基因可能是调控玉米氮代谢的关键基因。

关键词：玉米 ZmNRT家族表达谱氮响应共表达网络

基于共表达网络分析发掘调控玉米株高发育的关键ZmGRF基因

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玉米科学 2020年第5期28卷 39-46页

作者：司伟娜王恒生董金磊李玲玲陈金武程备久顾龙江安徽农业大学/作物抗逆育种与减灾国家地方联合工程实验室合肥230036 合肥师范学院生命科学学院合肥230601

生长调控因子(growth-regulating factors,GRF)基因家族是一类植物特有的转录因子。在模式植物水稻、拟南芥中,部分GRF基因被证实是影响株高发育的核心调控因子。利用加权基因共表达网络分析方法(Weight⁃ed Gene Co-expression Network ... 详细信息

生长调控因子(growth-regulating factors,GRF)基因家族是一类植物特有的转录因子。在模式植物水稻、拟南芥中,部分GRF基因被证实是影响株高发育的核心调控因子。利用加权基因共表达网络分析方法(Weight⁃ed Gene Co-expression Network Analysis,WGCNA),初步构建以玉米ZmGRF基因与调控株高发育的功能基因为核心的共表达网络。结果表明,有9个ZmGRF基因与已报道的调控株高发育基因具有显著的共表达关系,并呈现出网络化的共表达模式,推测这9个ZmGRF基因是调控玉米株高发育的潜在候选基因。进一步通过微共线性分析发现,9个ZmGRF候选基因中有8个基因可以形成基因对,并且所有基因对的Ka/Ks值均显著小于1,暗示调控株高发育候选ZmGRF基因功能的保守性。

关键词：玉米共表达网络生长调控因子株高微共线性分析

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肾肿瘤相关基因的共表达网络构建与分析

中国生物工程杂志 2016年第2期36卷 30-37页

作者：梁栋邢永强蔡禄内蒙古科技大学数理与生物工程学院包头014010

作为泌尿系统常见的肿瘤之一,肾肿瘤发病率在逐年上升。针对Affymetrix hgu133b的基因芯片数据进行差异表达基因筛选,应用加权基因共表达网络分析算法构建肾肿瘤差异表达基因的共表达网络。分析肾部正常组织和肿瘤组织差异表达基因之间... 详细信息

作为泌尿系统常见的肿瘤之一,肾肿瘤发病率在逐年上升。针对Affymetrix hgu133b的基因芯片数据进行差异表达基因筛选,应用加权基因共表达网络分析算法构建肾肿瘤差异表达基因的共表达网络。分析肾部正常组织和肿瘤组织差异表达基因之间的关联模式;选取与肿瘤发生关联程度最高的模块,筛选枢纽基因。最后,针对枢纽基因进行基因本体富集分析。细胞衰老是抑制肿瘤发生的主要机制之一,分析结果显示枢纽基因PLA2R1和TBX3与细胞衰老有关,可能对肾肿瘤的形成具有重要影响。该结果与基因PLA2R1通过促进细胞衰老抑制肾部肿瘤发生的研究结论一致。

关键词：肾肿瘤 WGCNA算法共表达网络枢纽基因 GO分析

构建人类胰岛基因共表达网络鉴定2型糖尿病重要分子

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中华内分泌代谢杂志 2018年第6期34卷 490-497页

作者：王亮歌施劲松南京大学医学院、泰康仙林鼓楼医院呼吸科 210046 南京大学医学院、南京军区南京总医院、国家肾脏病临床医学研究中心 210016

目的利用胰岛转录组数据构建共表达网络，鉴定与2型糖尿病发病相关的重要基因及其作用机制。方法从NCBI的GEO数据库中下载芯片数据GSE38642，包括2型糖尿病样本9例、糖尿病前期样本9例（6%≤HbA1C〈6.5%）、正常对照样本31例（HbA1C〈6... 详细信息

目的利用胰岛转录组数据构建共表达网络，鉴定与2型糖尿病发病相关的重要基因及其作用机制。方法从NCBI的GEO数据库中下载芯片数据GSE38642，包括2型糖尿病样本9例、糖尿病前期样本9例（6%≤HbA1C〈6.5%）、正常对照样本31例（HbA1C〈6%）。用R语言权重基因共表达网络分析（weighted gene co-expression network analysis, WGCNA）包构建基因共表达网络并划分模块，选择与临床指标相关的基因模块，用R语言的GeneAnswers包进行GO分析和KEGG通路分析，并结合TRANSFAC数据库进行上游转录因子分析，选择模块的枢纽基因和上游转录因子作为候选重要基因。结果基因共表达网络包括34个模块。Green模块与HbA1C%呈正相关（R＝0.47, P＝1×10－4），GO富集分析结果主要为细胞粘附、细胞外基质降解等，KEGG通路为胰腺分泌、粘着斑等。Green模块的枢纽基因有3个，分别为ITGA6、ZAK和YBX3。Brown模块与HbA1C呈负相关（R＝0.46, P＝1×10－4），GO富集分析结果为突触、跨膜转运蛋白活性和运输等，KEGG通路为胰岛素分泌、多巴胺能突触等，上游转录因子PAX6、REST和PDX1可能在疾病中发挥了重要作用。Brown模块的枢纽基因包括SLC4A10、ELAVL4、SYT14等30个基因。既往研究提示这些基因可能在2型糖尿病的发病机制中起了重要作用。结论通过构建基因共表达网络的方法能够从转录组数据中挖掘到2型糖尿病发病相关的重要基因，为疾病研究提供新的候选基因和分子机制。

关键词：糖尿病,2型胰岛转录组共表达网络模块枢纽基因