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基因表达对膀胱癌生存结局的预测:稀疏与混合Cox模型的实证比较研究

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中国卫生统计 2022年第1期39卷 25-30页

作者：陆皓杰曾平黄水平徐州医科大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系 221004

目的研究稀疏Cox(coxlasso)与混合Cox模型(coxlmm)在全基因表达数据中对膀胱癌预后的预测表现。方法通过计算一致性指数(C-index)评价两种模型在膀胱癌全基因表达数据中(TCGA,GSE31684和GSE13507)的预测精度,同时在混合Cox模型中将膀胱... 详细信息

目的研究稀疏Cox(coxlasso)与混合Cox模型(coxlmm)在全基因表达数据中对膀胱癌预后的预测表现。方法通过计算一致性指数(C-index)评价两种模型在膀胱癌全基因表达数据中(TCGA,GSE31684和GSE13507)的预测精度,同时在混合Cox模型中将膀胱癌的生存方差划分为临床(PCE)和转录组(PGE)两部分。结果当TCGA数据集为训练集时,coxlmm预测能力(C-index=0.676)高于coxlasso(C-index=0.655),两者在外部验证集的C-index分别为0.527和0.534。当三个合并数据集为训练集时coxlmm(C-index=0.671)比coxlasso(C-index=0.650)的预测精度提高2.1%。当GSE31684为训练集时,coxlmm(C-index=0.553)比coxlasso(C-index=0.550)的预测精度提高0.3%,两个模型在外部验证集上的C-index分别为0.632和0.633。生存方差划分表明膀胱癌的临床贡献高于转录组的贡献(PCE=14.95%,PGE=10.88%)。结论成功构建了一种用于膀胱癌的预后预测的coxlmm模型,揭示了整合全转录组信息可在一定程度上提高膀胱癌预后预测能力。

关键词：线性混合模型 Cox模型基因表达预后预测膀胱癌

不同叶型北苍术有效成分含量及其生物合成关键酶基因表达量的差异研究

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中国中药杂志 2024年第8期49卷 2138-2146页

作者：刘雪薇翁丽丽肖春萍长春中医药大学药学院吉林长春130117

该研究以“裂叶”“狭长叶”“卵圆叶”及“大圆叶”4种不同叶型北苍术为试验材料,建立北苍术根茎中苍术素、白术内酯Ⅰ、β-桉叶醇和苍术酮4种成分同时测定的方法;利用实时荧光定量PCR法(qRT-PCR)检测乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、3-羟基-3-... 详细信息

该研究以“裂叶”“狭长叶”“卵圆叶”及“大圆叶”4种不同叶型北苍术为试验材料,建立北苍术根茎中苍术素、白术内酯Ⅰ、β-桉叶醇和苍术酮4种成分同时测定的方法;利用实时荧光定量PCR法(qRT-PCR)检测乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGR)和法呢基焦磷酸合酶(FPPS)3种生物合成关键酶基因的表达量,采用HPLC比较不同叶型北苍术中4种有效成分含量差异,并探讨有效成分含量与生物合成关键酶基因表达量二者的相关性。结果表明,苍术素、白术内酯Ⅰ、β-桉叶醇和苍术酮分别在3.30~33.00μg·mL^(-1)(r=0.9997),12.04~120.40μg·mL^(-1)(r=0.9995),29.16~291.60μg·mL^(-1)(r=0.9995),14.20~142.00μg·mL^(-1)(r=0.9995)呈良好的线性关系,其平均回收率分别为99.77%(RSD=2.1%),98.56%(RSD=1.2%),103.0%(RSD=1.2%),100.6%(RSD=1.5%),该方法结果准确,重复性好,可用于苍术素、白术内酯Ⅰ、β-桉叶醇和苍术酮含量的同时测定。该研究结果表明,不同叶型北苍术中4种有效成分含量差异明显,裂叶苍术中苍术素、白术内酯Ⅰ、β-桉叶醇含量均最高,质量分数分别为1.3419、5.2372、12.0843 mg·g^(-1);狭长叶苍术中苍术酮质量分数最高(5.4701 mg·g^(-1));卵圆叶苍术中苍术素、白术内酯Ⅰ、β-桉叶醇和苍术酮含量均最低。4种有效成分总量由高到低依次为裂叶苍术>狭长叶苍术>大圆叶苍术>卵圆叶苍术。裂叶苍术中关键酶ACC、HMGR、FPPS基因表达量最高(P基因表达量最低(P基因表达量最低。不同叶型北苍术中,关键酶基因ACC与聚乙炔类成分苍术素呈极显著正相关(P基因HMGR、FPPS与倍半萜类成分白术内酯Ⅰ、β-桉叶醇和苍术酮均呈正相关关系。综上,不同叶型中裂叶北苍术品质最佳,且其药效成分苍术素的生物合成与关键酶ACC基因表达显著相关,这为筛选和优化北苍术种质资源,提高药材品质提供理论依据。

关键词：北苍术不同叶型聚乙炔类倍半萜类含量测定基因表达

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基因表达数据中的局部模式挖掘研究综述

计算机研究与发展 2018年第11期55卷 2343-2360页

作者：姜涛李战怀河南财经政法大学计算机与信息工程学院郑州450046 西北工业大学计算机学院西安710129

基因微阵列(DNA microarray)是实验分子生物学中的一个重要突破,其使得研究者可以同时监测多个基因在多个实验条件下表达水平的变化,进而为发现基因协同表达网络、研制药物、预防疾病等提供技术支持.研究者们提出了大量的聚类算法来分... 详细信息

基因微阵列(DNA microarray)是实验分子生物学中的一个重要突破,其使得研究者可以同时监测多个基因在多个实验条件下表达水平的变化,进而为发现基因协同表达网络、研制药物、预防疾病等提供技术支持.研究者们提出了大量的聚类算法来分析基因表达数据,但是标准的聚类算法(单向聚类)只能发现少量的知识.因为基因不可能在所有实验条件下共表达,也不可能展示出相同的表达水平,但是可能参与多种遗传通路.在这种情况下,双聚类方法应运而生.这样就将基因表达数据的分析从整体模式转向局部模式,从而改变了只根据数据的全部对象或属性将数据聚类的局面.主要从局部模式的定义、局部模式类型与标准、局部模式的挖掘与查询等方面进行了梳理.介绍了基因表达数据中局部模式挖掘当前的研究现状与进展,详细总结了基于定量和定性的局部模式挖掘标准以及相关的挖掘系统,分析了存在的问题,并深入探讨了未来的研究方向.

关键词：基因微阵列基因表达局部模式保序子矩阵双聚类数据挖掘

水产品腐败希瓦氏菌CsrA蛋白序列特征及应激响应的基因表达分析

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中国食品学报 2023年第8期23卷 50-59页

作者：李秋莹周文萱崔方超檀茜倩孙彤励建荣渤海大学食品科学与工程学院辽宁锦州121013 生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心辽宁锦州121013

目的:探究水产品腐败希瓦氏菌中重要转录后调控蛋白CsrA的序列特征及基因表达模式。方法:克隆腐败希瓦氏菌csrA基因,采用生物信息学手段分析CsrA结构及蛋白互作网络等,利用实时荧光定量PCR技术分析csrA对冷热、高盐、饥饿、乙醇和群体... 详细信息

目的:探究水产品腐败希瓦氏菌中重要转录后调控蛋白CsrA的序列特征及基因表达模式。方法:克隆腐败希瓦氏菌csrA基因,采用生物信息学手段分析CsrA结构及蛋白互作网络等,利用实时荧光定量PCR技术分析csrA对冷热、高盐、饥饿、乙醇和群体感应信号分子的应激响应表达特性。结果:CsrA为高度保守的亲水蛋白,含9个磷酸化位点,含1个α-螺旋和5个β-折叠,活性结构以二聚体形式存在,预测其互作蛋白涉及参与蛋白合成、鞭毛组装与运动、生物膜形成及群体感应调控等。4℃培养5 h显著诱导csrA基因的表达,而45℃培养1 h会立即诱导csrA基因的表达;高盐浓度能显著诱导csrA基因的表达;csrA基因在营养缺失培养基中的表达均呈逐渐升高趋势,5 h时显著高于对照组;5%乙醇处理组csrA基因表达量持续上调而10%乙醇会使csrA表达水平下降;群体感应信号分子可诱导csrA基因表达上调。结论:CsrA与腐败希瓦氏菌致腐密切相关,在其应对不同环境条件时发挥重要作用,研究结果可为进一步解析CsrA的生物学功能提供参考。

关键词：腐败希瓦氏菌 CsrA 基因表达互作蛋白应激

钠碘转运体报告基因共表达对嵌合型受体T细胞体外增殖及杀伤能力的影响

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南方医科大学学报 2022年第7期42卷 1062-1068页

作者：田川卉子黄普凤何雨佳王亮彭志平重庆医科大学基础医学院放射医学教研室重庆400014

目的探讨钠碘转运体(NIS)报告基因的共表达对嵌合型受体T(CAR-T)细胞体外增殖和杀伤活性的影响。方法慢病毒感染法制备CAR-T细胞(仅表达CD19 CAR的T细胞)、NIS-T细胞(仅表达NIS报告基因的T细胞)和NIS-CAR-T细胞(共表达NIS和CD19 CAR的T... 详细信息

目的探讨钠碘转运体(NIS)报告基因的共表达对嵌合型受体T(CAR-T)细胞体外增殖和杀伤活性的影响。方法慢病毒感染法制备CAR-T细胞(仅表达CD19 CAR的T细胞)、NIS-T细胞(仅表达NIS报告基因的T细胞)和NIS-CAR-T细胞(共表达NIS和CD19 CAR的T细胞),然后按T细胞蛋白表达情况分为4组∶T细胞组(未转染的T细胞)、CAR-T组、NIS-T组、NIS-CAR-T组。流式细胞术检测各组NIS和CAR转染率。各组细胞常规培养24、48、72 h,CCK-8法检测增殖能力。各组T细胞为效应细胞,Nalm6肿瘤细胞为靶细胞,按效靶比0.5∶1、1∶1、2∶1、4∶1共培养24、48、72 h,乳酸脱氢酶细胞毒性检测法(LDH)检测各组细胞对肿瘤细胞的杀伤率,酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测共培养上清液中各组细胞因子人干扰素-γ(IFN-γ)和人肿瘤坏死因子-β(TNF-β)释放水平。摄碘实验检测表达NIS蛋白各组细胞的NIS功能。结果CAR-T细胞、NIS-CAR-T细胞的CAR转染率分别为91.91%、99.41%,NIS-T细胞、NIS-CAR-T细胞的NIS转染率分别为47.83%、50.24%。常规培养24、48、72 h CAR-T细胞与NIS-CAR-T细胞增殖率差异无统计学意义(P>0.05)。0.5∶1、1∶1、2∶1和4∶1效靶比作用24 h时CAR-T细胞杀伤率(%)均高于NIS-CAR-T细胞(P0.05)。CAR-T细胞与NIS-CAR-T细胞均存在IFN-γ和TNF-β释放现象,释放水平均高于对照组(P0.05),但均高于对照组T细胞(P基因的共表达不影响CAR-T细胞中CAR转染率,对细胞增殖和杀伤活性无抑制现象。

关键词： CAR-T细胞钠碘转运体基因表达体外增殖杀伤活性

高原性肺高血压患者外周血单个核细胞基因表达特征研究及潜在药物筛选

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中华心血管病杂志 2022年第6期50卷 577-584页

作者：吴新华陈章荣和泽源董榆杨瑛赵秋燕杨伟王立英付彩军杨晓丹刘宏大理大学第一附属医院心血管内科大理671000 贵州医科大学第一附属医院心血管内科贵阳550001 丽江市玉龙县人民医院心血管内科丽江674100 漯河市中心医院心血管内科漯河462005

目的探索高原性肺高血压(HAPH)患者外周血单个核细胞基因表达特征,挖掘可能的发病机制和潜在的治疗药物。方法本研究为现况性病例对照研究,从世居云南省丽江市的纳西人群中,采用超声心动图筛选出6例HAPH受试者及4例正常对照,作为HAPH组... 详细信息

目的探索高原性肺高血压(HAPH)患者外周血单个核细胞基因表达特征,挖掘可能的发病机制和潜在的治疗药物。方法本研究为现况性病例对照研究,从世居云南省丽江市的纳西人群中,采用超声心动图筛选出6例HAPH受试者及4例正常对照,作为HAPH组和对照组。收集两组受试者的一般临床资料并采集肺动脉压力相关指标。采集受试者的外周血单个核细胞进行RNA测序,对比两组间基因表达差异,进行富集分析、转录因子基因表达调控网络构建及药物相似性分析;并与特发性肺高血压(IPAH)公共数据进行对比、分析两种亚型的疾病在生物学过程及信号通路上的相似性。结果6例HAPH患者年龄(68.1±8.3)岁,男性2例(2/6);4例对照组受试者年龄(62.3±10.9)岁,男性2例(2/4)。HAPH组三尖瓣反流速度、三尖瓣压力梯度及肺动脉收缩压较对照组明显升高(P表达基因有174个,显著低表达基因有169个,这些差异表达的基因与220个生物学过程、52个分子功能和23个细胞组分相关。筛选到HAPH与IPAH共同的生物学过程21个、信号通路2条,多数与炎症和免疫反应相关。经转录因子基因表达调控网络构建筛选到ZNF384、SP1、STAT3等与HAPH高相关性的转录因子。药物相似性分析筛选出了曲古菌素A和伏立诺他两种潜在的治疗HAPH的药物。结论HAPH患者与正常人群外周血单核细胞基因表达上存在较大的差异,炎症和免疫功能紊乱是主要致病因素。曲古菌素A和伏立诺他是治疗HAPH的潜在药物。

关键词：高血压,肺性基因表达药物外周血单个核细胞

贮藏温度对采后蜜橘果皮转色过程中质体结构及相关基因表达的影响

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食品科学技术学报 2022年第5期40卷 51-61页

作者：葛笑笑邓淑芳曾凯芳邓丽莉西南大学食品科学学院/食品贮藏与物流研究中心重庆400715

温度是调控采后柑橘果实着色的主要环境因素之一。以重庆北碚产早熟蜜橘(绿熟)为实验材料,研究5、25、32℃贮藏对蜜橘果皮色泽、质体结构及相关基因表达的影响。结果表明:在第9天时,不同贮藏温度下蜜橘果实表现出显著的着色差异,5℃贮... 详细信息

温度是调控采后柑橘果实着色的主要环境因素之一。以重庆北碚产早熟蜜橘(绿熟)为实验材料,研究5、25、32℃贮藏对蜜橘果皮色泽、质体结构及相关基因表达的影响。结果表明:在第9天时,不同贮藏温度下蜜橘果实表现出显著的着色差异,5℃贮藏下果实色差指数没有显著变化,果皮呈绿色;25℃贮藏果实的C^(*)、a^(*)/b^(*)值显著增加,H^(*)值显著下降,果皮由绿转黄;32℃贮藏的果C^(*)、a^(*)/b^(*)值有轻微增加,H^(*)值无显著变化,果皮保持绿色。超微结构分析表明:果实采收时果皮油胞呈椭圆形,出现油胞腔,质体结构完整,质粒片层清晰可见,质体内分布少量质体小球。5℃贮藏延缓了蜜橘果皮油胞结构的变化,质体相关基因CcISPH1、CcISPH2、CcISPH3以及CcCRR22表达水平较低,叶绿体变化缓慢;25℃贮藏果实的果皮油胞形态逐渐解体,CcISPH1、CcISPH3以及CcCRR22上调表达,促使叶绿体发育分化为有色体;32℃贮藏果实的果皮油胞层状结构解体,呈半真空状态,CcISPH3、CcHSP17.6II分别在贮藏的第3天和第6天上调表达,CcCRR22下调表达,叶绿体分化成有色体后再分化为叶绿体。实验结果旨在为进一步理解贮藏温度调控采后柑橘果实着色的机理提供一定的理论参考。

关键词：蜜橘温度果皮色泽质体基因表达

HS5-1增强子eRNA PEARL对原钙粘蛋白α基因簇的表达调控

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遗传 2022年第8期44卷 695-707页

作者：徐思远寿佳吴强上海交通大学系统生物医学研究院比较生物医学研究中心系统生物医学教育部重点实验室上海200240

远端增强子对关键靶基因的表达调控通常可以决定细胞的命运和功能,激活的增强子可以双向转录产生长非编码(long noncoding)增强子RNA(enhancer RNA,eRNA)调控靶基因表达,课题组前期研究发现增强子eRNA能够通过形成R环(R-loop)来促进增... 详细信息

远端增强子对关键靶基因的表达调控通常可以决定细胞的命运和功能,激活的增强子可以双向转录产生长非编码(long noncoding)增强子RNA(enhancer RNA,eRNA)调控靶基因表达,课题组前期研究发现增强子eRNA能够通过形成R环(R-loop)来促进增强子与靶基因的染色质远距离互作,引起局部三维基因组TAD(topologically associated domain)的改变。为了进一步探究eRNA在基因转录过程中的生物学功能,本研究选取原钙粘蛋白(protocadherin,Pcdh)基因簇的增强子eRNA PEARL(Pcdh eRNA associated with R-loop formation)作为研究对象,通过CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)DNA片段编辑技术、逆转录PCR、荧光定量PCR等遗传学和分子生物学实验,揭示了增强子eRNA PEARL对Pcdhα基因簇表达的促进作用。首先,本研究通过分析不同组织中HS5-1增强子eRNA发现其表达具有组织特异性;其次,通过CRISPR诱导HS5-1增强子内CTCF结合位点的反转或缺失会造成增强子eRNA PEARL转录水平降低至2%~10%,同时Pcdhα基因簇的转录水平也会降低至原来的13%~68%;最后,利用CRISPR DNA片段编辑技术删除HS5-1 eRNA双向转录起始位点或反转eRNA PEARL的转录起始位点后,Pcdhα基因簇的转录水平下降了约60%或40%,表明HS5-1增强子eRNA在调控基因表达中发挥重要作用。以上研究结果进一步证实了HS5-1增强子的转录产物可以调控Pcdhα基因簇的表达,为后续研究原钙粘蛋白基因簇在大脑中的表达调控机制提供了新的思路或方向。

关键词：增强子eRNA 簇状原钙粘蛋白 eRNA PEARL 基因表达基因调控

多囊卵巢综合征患者卵巢颗粒细胞的基因表达与胚胎发育潜能的相关性

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中华医学遗传学杂志 2022年第12期39卷 1354-1359页

作者：滕娟王岸聪赵向宇刘美菊武艳李琳李文临沂市人民医院遗传检验医学中心临沂276002 临沂市人民医院生殖医学科临沂276002

目的:探讨多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)的不孕患者卵巢颗粒细胞基因的转录表达差异与早期胚胎发育潜能的相关性。方法:选择3对年龄、体质指数、卵巢储备功能相近,并使用促性腺激素释放激素(gonadotrophin-releasing ... 详细信息

目的:探讨多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)的不孕患者卵巢颗粒细胞基因的转录表达差异与早期胚胎发育潜能的相关性。方法:选择3对年龄、体质指数、卵巢储备功能相近,并使用促性腺激素释放激素(gonadotrophin-releasing hormone,GnRH)拮抗剂治疗的PCOS不孕症患者,其中胚胎数少者为病例组(n=3),多者为对照组(n=3)。收集患者的卵巢颗粒细胞并提取总RNA,进行基因转录表达差异的显著性分析及功能富集分析。结果:与对照组相比,病例组76个基因显著上调,110个基因显著下调。与进周期日相比,对照组人绒毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotrophin,HCG)日的雌二醇(estradiol,E 2)水平显著升高。与对照组相比,病例组KRT7基因表达显著上调,CCNYL2表达显著下调。基因本体条目富集差异表达基因发现,与染色体分离、调控细胞周期、脂肪酸代谢等相关的基因显著富集;调控细胞组装、细胞分化、负向调控细胞周期、负向调控发育、细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK)的ERK1和ERK2信号通路等相关基因表达显著下调。KEGG分析显示,与固醇激素生物合成相关的基因显著富集。结论:接受GnRH拮抗剂治疗的PCOS不孕患者卵母细胞体外正常受精数及可用胚胎数存在显著差别,可能与卵巢颗粒细胞相关基因的表达差异有关。

关键词：不孕症多囊卵巢综合征卵巢颗粒细胞胚胎发育基因表达