分子调控网络论文-聂杨帆

分子调控网络论文-聂杨帆

导读:本文包含了分子调控网络论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:藏羊,初级毛囊,诱导期,长链非编码RNA

分子调控网络论文文献综述

聂杨帆[1](2019)在《藏羊初级毛囊发育诱导期分子调控网络和候选基因转录调控机制研究》一文中研究指出藏羊是我国典型的粗毛羊品种,其羊毛以初级毛囊形成的髓状毛为主,是优质的地毯毛来源,目前关于地毯毛性状的遗传机制报道较少。胚胎发育过程中,表皮细胞与真皮细胞的信号分子之间相互作用,诱导皮肤细胞增殖分化形成初级毛囊。分析藏羊初级毛囊诱导形成过程中的分子调控网络,筛选参与调控初级毛囊诱导形成的关键基因,挖掘地毯毛性状相关的种质资源,对提高羊毛品质具有重要意义。本研究通过转录组测序分析藏羊初级毛囊发育诱导期的长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)和信使RNA(messenger RNA,mRNA)的分子调控网络,解析初级毛囊早期发育过程中相互作用的关键激活因子EDAR和抑制因子BMP4的转录调控机制,阐明其诱导藏羊初级毛囊形成的潜在分子机制。具体结果如下:1.藏羊初级毛囊发育诱导期关键lncRNAs和mRNAs的筛选和鉴定通过组织形态学分析藏羊胚胎的皮肤结构发现初级毛囊诱导形成时期(stage 1)相比于诱导形成前时期(stage 0),皮肤的表皮和真皮明显增厚,并形成毛囊基板和真皮凝集体。通过分析藏羊初级毛囊诱导形成前后皮肤转录组测序数据鉴定到36个显着上调的lncRNAs、26个显着下调的lncRNAs、228个显着上调的mRNAs、225个显着下调的mRNAs和80个新的差异表达转录本(stage 1 vs stage 0)。差异表达lncRNA的靶基因和差异表达mRNA的GO分析都显着富集到系统发育、单-多细胞器官发育、器官发育等发育过程,KEGG分析都显着富集到TGF-β、Hedgehog、PI3KAkt、Focal adhesion和ECM-receptor interaction信号通路。WNT信号通路(WNT16、WNT2B、LEF1、WIF1、LRP4、SFRP1和SFRP4),EDAR信号通路(EDAR、EDARADD和FOXI3),BMP信号通路(BMP3、BMP4和BMP7),FGF信号通路(FGFR2和FGF20)的基因,以及lncRNAs(XLOC_539599、XLOC_556463、XLOC_015081、XLOC_1285606、XLOC_297809和XLOC_764219)等在藏羊初级毛囊诱导形成前后的皮肤样品中差异表达,揭示这些基因在藏羊初级毛囊发育诱导期发挥着重要作用。采用qRT-PCR方法检测了关键候选lncRNAs和mRNAs的表达水平,并通过原位杂交技术检测发现藏羊初级毛囊诱导形成时期(stage 1),XLOC_297809和XLOC_764219都在初级毛囊基板和真皮凝集体中表达,XLOC_764219在表皮中也有少量表达。2.藏羊EDAR基因的转录调控机制研究克隆了藏羊EDAR基因的5’侧翼序列2290 bp并构建了一系列EDAR启动子区缺失片段载体,通过检测双荧光素酶活性发现藏羊EDAR核心启动子为-220/+45。成功构建了转录因子ETS1、EGR1和E2F1与EDAR的结合位点突变载体,点突变试验表明ETS1可能是EDAR基因的转录促进因子。成功构建了转录因子ETS1的超表达载体并发现超表达ETS1能够促进EDAR基因启动子的转录活性,显着增加EDAR基因的mRNA水平。通过Targetscan软件预测发现miR-125a-5p和miR-24-3p可能与EDAR基因结合,双荧光素酶报告系统证明miR-125a-5p可以靶向EDAR基因。过表达miR-125a-5p可以抑制EDAR基因的mRNA表达,抑制miR-125a-5p可以促进EDAR基因的mRNA表达。3.藏羊BMP4基因的转录调控机制研究克隆了藏羊BMP4基因的5’侧翼序列2283 bp并构建了一系列BMP4启动子区缺失片段载体,通过检测双荧光素酶活性发现藏羊BMP4核心启动子为-518/-35。成功构建了转录因子E2F1、SP1、SP3、MYC与BMP4的结合位点突变载体,点突变试验表明E2F1、SP3、MYC可能是BMP4的转录促进因子,SP1可能是BMP4的转录抑制因子。成功构建了转录因子MYC和SP1的超表达载体并发现超表达MYC能促进BMP4基因启动子的转录活性,显着增加BMP4基因的mRNA水平。通过Targetscan软件预测发现miR-340-5p可能与BMP4基因结合,双荧光素酶报告系统证明miR-340-5p可以靶向BMP4基因。过表达miR-340-5p可以抑制BMP4基因的mRNA表达,抑制miR-340-5p可以促进BMP4基因的mRNA表达。本研究筛选和鉴定了藏羊初级毛囊诱导形成过程中的关键lncRNAs和mRNAs,阐明了2个关键候选基因(EDAR和BMP4)的转录调控机制,发现了促进EDAR基因表达的转录因子ETS1及抑制其表达的miR-125a-5p和促进BMP4基因表达的转录因子MYC及抑制其表达的miR-340-5p,建立了候选基因、转录因子、miRNA诱导藏羊初级毛囊形成的分子调控网络,为进一步完善藏羊初级毛囊早期发育的分子机制提供理论依据。(本文来源于《华中农业大学》期刊2019-06-01)

吴天宝[2](2019)在《鸡脑疝形成的分子调控网络和相关候选基因的研究》一文中研究指出大脑是动物机体内的神经中枢,直接或间接控制禽类动物的生理活动,而端脑是大脑结构中最复杂的一部分,一旦出现疾病会影响机体正常的生命活动。脑疝属于鸡大脑中出现的一种神经疾病,通常会表现出行为异常和产蛋率低的特征,目前对禽类大脑中脑疝的分子机制研究较少。本研究拟对鸡(脑疝表型)和鸡(对照表型)的端脑组织进行比较研究,从转录水平研究调控鸡脑疝形成的分子网络,为后续进一步筛选相关的候选遗传标记提供前期理论依据,也为研究禽类动物和人的脑部疾病提供模型。本研究选取28日龄的鸡(脑疝表型和对照表型)端脑组织,利用转录组测序分析揭示了鸡(脑疝表型和对照表型)端脑表型差异的分子调控网络,筛选并初步鉴定控制脑疝形成的关键基因及信号通路。本研究初步探讨了脑疝形成的分子调控机制,并以此为依据,为实际生产中鸡的育种改良提供了理论基础。主要研究结果如下:1.鸡(脑疝表型和对照表型)的端脑组织在形态学上存在显着的差异:本研究通过尼氏染色方法比较研究了鸡(脑疝表型和对照表型)28日龄的端脑形态学差异,发现在亢皮质层区域鸡(对照表型)端脑组织神经元细胞的胞体大小显着高于鸡(脑疝表型)端脑组织。通过神经元标记分子Neu N免疫组化的结果显示在亢皮质层区域,鸡(脑疝表型)端脑组织神经元细胞的胞体密度和大小显着少于鸡(对照表型),在端脑其他区域差异不明显。2.鸡脑疝形成的分子调控机制研究:(1)本研究通过转录组测序,比较并分析了端脑不同表型的转录水平差异,通过生物信息学分析筛选出差异基因一共337个,其中在鸡(脑疝表型)端脑组织中上调基因223个,下调基因114个。(2)通过GO和KEGG对差异基因进行富集分析,富集到磷酸化、血管发育、细胞粘附、细胞增殖、炎症反应等GO terms;KEGG富集分析富集到WNT、ECM-receptor interaction、Focal adhesion、m TOR pathway等与细胞发育、细胞骨架以及神经疾病相关的信号通路,推测THBS4,S100A10,GFAP,RICTOR以及COL3A1是调控脑疝形成的候选基因,共同调控端脑的异常发育。(3)通过q PCR检测候选基因的表达模式,实验结果和转录组测序结果一致,其中THBS4,S100A10,GFAP,COL3A1基因的表达在鸡(脑疝表型)中显着高于鸡(对照表型),RICTOR基因的表达在鸡(对照表型)中显着高于鸡(脑疝表型)。(4)本研究发现在28日龄,鸡(对照表型)和鸡(脑疝表型)端脑组织存在明显的形态学差异,通过转录组测序分析发现差异基因主要富集在细胞增殖(包括ANXA1、ANXA2、CAV1、CEBPB、CYR61、EXFABP、HBEGF、HPGDS、MMP2、NFIB、S100A11)、血管发育(RNASE6、MMP2、ANXA2、CYR61、PSEN1、COL1A2、ANXA1)、炎症反应(包括ANXA1、CCL4、EXFABP、FN1、PSEN1)、胶质细胞形成(包括NFIB、PSEN1、ANXA1)、磷酸化过程(包括CAV1、HSPB1、MMP2、PSEN1、TIMP3)的通路。通过蛋白互作网络构建并结合相关文献,筛选出和脑疝形成高度关联的候选基因。本研究的研究目的就是从转录水平初步研究鸡脑疝形成的分子调控网络,筛选并初步验证控制鸡脑疝形成的关键基因及信号通路,为今后鸡品种改良提供一定的理论基础和依据。(本文来源于《华中农业大学》期刊2019-06-01)

王倩南[3](2019)在《赤霉素处理提高羊草种子萌发率的分子调控网络初步分析》一文中研究指出羊草(Leymus chinensis)是多年生优质饲草,营养丰富。羊草适口性好,产量高,饲用价值高,但自身存在的“叁低”问题限制羊草种子产量,如何打破种子休眠,提高羊草种子的发芽率是羊草生产中的关键。本试验通过比较不同化学试剂与激素(GA_3)等不同处理方式对提高羊草种子萌发率的效果,确定最佳的萌发处理方案,并通过高通量测序初步探究GA_3促进羊草种子萌发的分子机理。具体结果如下:(1)通过对去稃与带稃羊草种子最终发芽率、发芽指数和发芽势测定,各种处理萌发效果不同,但带稃羊草种子萌发率普遍较去稃羊草种子的萌发率低。去稃种子中,NaOH与H_2SO_4浸种处理组的萌发率均低于对照组;碱液+GA_3复合浸种处理中,萌发率依次为1.25 mol/L NaOH+100 ug/g GA_3<CK<1.25 mol/L NaOH+300 ug/g GA_3<1.25 mol/L NaOH+200 ug/g GA_3;GA_3处理中,萌发率依次为100 ug/g GA_3<300 ug/g GA_3<200 ug/g GA_3。总体来看,萌发率最高的是GA_3浓度为200 ug/g处理去稃羊草种子,其发芽率可达83.29%。(2)本试验对羊草种子去稃与带稃状态均进行叁种不同处理,即不浸种处理CK、蒸馏水浸种处理处理24 h后萌发72 h与200μg/g GA_3浸种处理24 h后萌发72 h,共六组样品进行转录组测序。对测得的序列片段(reads)筛选组装,共得到37208条单基因簇(Unigenes),长度大多分布在200~300 bp,N50长度为1541 bp。(3)在显着性水平≤0.05和fold change≥2的条件下,去稃羊草种子中GA_3浸种处理与蒸馏水浸种处理相比,得到显着差异基因4309条,其中上调基因2257条,下调基因2052条。差异基因富集通路与淀粉和蔗糖代谢通路、半乳糖代谢通路、苯丙烷类生物合成通路、α-亚麻酸代谢通路、abc转运体通路以及光合作用天线蛋白通路等相关。其中,富集到基因最多的通路为淀粉和蔗糖代谢通路。(4)在同样条件下,带稃羊草种子中GA_3浸种处理与蒸馏水浸种处理相比,得到显着差异基因11919条,其中上调基因8067条,下调基因3852条。差异基因富集的通路主要与核糖体通路、苯丙烷类生物合成通路、吞噬小体通路、半胱氨酸与蛋氨酸代谢通路、氧化磷酸化通路、氰氨基酸代谢通路和磷脂酰肌醇信号系统通路等相关。(5)为了检验转录组数据的准确性,随机挑选10个基因利用实时荧光定量PCR对转录组数据库进行验证,得到结果与转录组数据上下调趋势基本一致。(本文来源于《东北农业大学》期刊2019-06-01)

莫森[4](2019)在《脊柱结核患者淋巴细胞circRNA表达的初步筛选及分子调控网络分析》一文中研究指出第一部分脊柱结核外周血淋巴细胞特异性circRNAs的筛选及验证研究研究背景:脊柱结核(STB)发生率较高,而我国是脊柱结核发病率较高的国家之一,仅次于印度。脊柱结核最常见的表现是慢性腰背痛,因为脊柱结核的诊断很容易被忽视,结果经常导致患者神经功能的损害和脊柱骨质畸形的发展。且由于多重耐药结核菌株的逐渐增多,给结核病的治疗带来了巨大的挑战。目前对于脊柱结核疾病,第一线治疗仍是抗结核药物治疗,外科手术干预适用于对药物治疗无反应的神经源性的减压、脊柱稳定性的恢复和畸形的矫正。因为脊柱结核严重影响患者的生活质量,并加重社会的经济负担,因此,寻找特异性的诊断标志物和了解其详细的发病机制,对于疾病早期诊断和治疗具有重要意义。但是,关于脊柱结核的详细发病机制还尚未清楚。目前,随着生物信息学的不断发展,我们发现许多非编码RNA可以参与疾病的病理发展过程,基因间相互调节、相互联系、相互制约调控着脊柱疾病的发生。已有文献报道非编码RNA在结核病的发病机理当中起着重要的作用,但其在脊柱结核疾病发病机理的参与机制还尚未见报道。近年来随着基因组学的快速发展,人类不断的发现非编码RNA在各种疾病的发病机制中发挥了关键的作用,例如脑、肺癌、结肠癌、退行性膝关节炎等疾病。在功能上,微小RNA(miRNA)通过碱基配对的原则与mRNA结合,从而导致mRNA的降解或阻碍其翻译。近年的研究表明,环状RNA(circRNA)在细胞质中分布广泛,且序列保守,具有一定的组织、时序及疾病特异性,并且circRNA分子富含miRNA的结合位点,能与miRNA竞争性结合,调节与miRNA介导调节相关的靶基因水平,使其表达增加,这种作用机制被称为竞争性内源RNA(ceRNA)调控机制。通过与疾病相关的miRNA相互结合并影响靶基因的表达,circRNA在疾病中调节中发挥着间接调控作用。为此,我们尝试从脊柱结核患者的外周血当中寻找特异性的circRNA,以及寻找构建circRNA-miRNA-mRNA调控网络,对疾病的发病机制、早期诊断、预后疗效提供有效的帮助。因此,研究上述外周血淋巴细胞中的特异性circRNA,将有助于脊柱结核发病机制的全面揭示。研究目的:脊柱结核是骨科在临床上常见的多发病,早期的诊断及治疗对脊柱结核的预后十分重要。目前脊柱结核在诊断依据主要依靠症状体征、实验室检查及影像学检查。但是在疾病的早期,典型的临床症状、实验室检查及影像学缺乏特异性,导致临床医师的诊断困难或出现误诊、漏诊情况。所以,我们此次研究的目的是研究筛查特异性的circRNA,探寻对脊柱结核有潜在诊断价值的特异循环circRNA标记物。研究方法:本研究以美国的Arraystar公司的人类circRNA表达谱进行聚类分析。本研究采用两阶段病例-对照研究设计。第一阶段是初筛阶段,收集新发脊柱结核淋巴细胞和健康成人淋巴细胞共25对样本,随机分别选取3对病例,利用circRNA芯片检测淋巴细胞中circRNA表达谱,依据表达量差异倍数(fold change,FC)≥1.2倍,P<0.05为筛选标准,筛选差异表达的circRNAs,。第二阶段是独立验证阶段,分别收集新发脊柱结核淋巴细胞和健康成人淋巴细胞样本25对,采用RT-PCR技术,对初筛阶段筛选出的候选circRNAs进行验证研究。研究结果:通过circRNA基因芯片初步筛选出89个差异表达的circRNAs,其中46个表达上调,43个表达下调。所挑选的在脊柱结核患者中的上调和下调差异表达差异倍数最大的各4条circRNA进行RT-PCR(实时荧光定量PCR)验证结果显示,与健康成人相比,脊柱结核患者中hsa_circRNA_100632表达上调。hsa_circRNA_400770、hsa_circRNA_403882表达下调,与芯片检测结果一致。研究结论:1.在本实验当中鉴定出在脊柱结核外周血淋巴细胞中circRNA的表达谱,存在89个circRNA表达差异,其中46个circRNA表达上调,43个circRNA表达下调。2.运用RT-PCR技术,验证了hsa_circRNA_100632在实验组中表达升高,hsa_circRNA_400770、hsa_circRNA_403882在实验组表达降低。第二部分脊柱结核相关circRNAs的功能预测分析及分子调控网络分析研究背景:circRNA具有“miRNA海绵体”效应或可以作为竞争性内源性RNA(competitive endogenous RNA,ceRNA)与miRNA结合而抑制其活性,从而调控miRNA靶基因的表达,影响人体正常的生理功能,与多种疾病的发生发展有关。本次研究利用生物信息学分析策略,对差异表达的circRNAs进行功能预测,探讨其在脊柱结核发病中的作用机制。研究目的:利用生物信息学方法,构建以circRNA为核心的circRNA-miRNA调控作用网络,呈现了circRNA-miRNA二者在脊柱结核分子间的调控关系,对其发病机制进行初步探索,同时也为其他疾病的同类研究提供思路。研究方法:对第一部分采用circRNAs芯片筛选的脊柱结核淋巴细胞circRNAs差异表达谱,通过使用注释及可视化数据库(the Database for Annotation,Visualization and Integrated Discovery,DAVID)对差异circRNA相关基因进行基因本体论(Gene Ontology,GO)及京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Gene and Genomes,KEGG)分析,预测靶基因的相关功能及信号通路。通过TargetScan,miRanda的自制miRNA靶标预测软件预测circRNA-miRNA相互作用,构建circRNA-miRNA调控网络。研究结果:GO分析结果显示,在脊柱结核淋巴细胞差异表达的circRNAs中,富集最大的生化过程(BP)主要涉及细胞对DNA损伤刺激的反应(cellular response to DNA damage stimulus),肽酰丝氨酸磷酸化(peptidyl-serine hosphorylation),DNA修复(DNA repair),(protein ubiquitination),NF-κB转录因子活性的正调节(positive regulation of NF-kappaB transcription factor activity),DNA损伤应答(DNA damage response),p53类介质的信号转导导致细胞周期停滞(signal transduction by p53 class mediator resulting in cell cycle arrest),蛋白质磷酸化(proteinphosphorylation)。细胞成分(CC)主要涉及颜色体(chromatin),核质(nucleoplasm),细胞质(cytoplasm),中心体(centrosome),细胞膜(membrane),卵裂沟(cleavage furrow),粘着斑(focal adhesion),板状伪足(lamellipodium),Cul3-RING泛素连接酶复合物(Cul3-RING ubiquitin ligase complex),胞质溶胶(cytosol)。分子功能(BF)泛素-蛋白质转移酶活性(ubiquitin-protein transferase activity),激酶活性(kinase activity),ATP结合(ATP binding),染色质结合(chromatin binding),蛋白结合(protein binding)。KEGG通路分析结果显示,Epstein-Barr virus infection,Pancreatic cancer,Sphingolipid signaling pathway信号途径与差异circRNAs有关。单个circRNA与多个miRNAs有匹配的结合位点。研究结论:1.circRNAs参与脊柱结核相关信号通路,可以结合多个脊柱结核相关miRNAs,参与脊柱结核的发生和发展过程。2.在本实验当中差异表达的circRNA相关靶基因进行KEEG通路分析,可以得出3条脊柱结核发病的可能调节通路,深度挖掘了上述3条调控通路对脊柱结核的病理机制的发展可能起到助推作用。(本文来源于《广西医科大学》期刊2019-05-01)

雷巧灵,侯旭灿,贾聪敏,李梦,王耘[5](2019)在《基于实体语法系统研究中药治疗乳腺癌的分子调控网络》一文中研究指出目的:乳腺癌是常见的女性恶性肿瘤之一,其发病机制复杂,而中药多成分、多靶点的特点使其在治疗乳腺癌的过程中的具体作用也更加难以明确,因此本文系统地对中药治疗乳腺癌的作用机制进行研究。方法:本研究基于构建的乳腺癌分子调控网络,利用实体语法系统分析常用治疗乳腺癌的中药对乳腺癌相关靶点的作用,从而对其治疗涉及的分子机制进行解析。结果:通过多个数据库收集及文献验证得到包含213个节点以及486条边的乳腺癌分子调控网络。利用筛选的4味中药通过实体语法系统进行作用机制解析,最终表明所选择的中药中有48个化学成分会对ESR1、AR、BCL2、PGR、ERBB2、SRC、PIK3CA、CA2、EGFR、HSP90AA1、PIK3CG、KDR、INSR、TFF1、PLAU 15个乳腺癌相关靶点进行调节,影响多种生物过程从而达到治疗疾病的目的。结论:本研究从分子调控网络方向系统的解析了中药治疗乳腺癌的作用机制,为新药开发及有效成分配伍提供了参考。(本文来源于《世界科学技术-中医药现代化》期刊2019年04期)

刘倡[6](2019)在《急性胰腺炎CircRNA差异性表达谱及其分子调控网络分析》一文中研究指出急性胰腺炎是最常见的急性炎症之一,全球每年新增170万例,人们的健康受到严重威胁。环状RNA(circRNA,圆形RNA)最早于20世纪70年代在RNA病毒中被发现,最近几年,对circRNA进行深入地研究,可知其与人的健康息息相关,但其与急性胰腺炎的相关性研究仍在进行中,还处于研究的初级阶段。本研究对急性胰腺炎相关的差异表达环状RNA进行评价并揭示其作为急性胰腺炎生物标志物的价值。研究背景和目的:急性胰腺炎(Acute pancreatitis,AP)是临床上常见的胃肠道疾病之一~([1])。尽管大多数患者病情较轻,但约20%的患者出现中度或重度胰腺炎,周围胰腺组织坏死甚至可发展为多器官衰竭~([2-4])。该病发病机制复杂,主要是胰蛋白酶被多种病因激活。临床主要表现为上腹痛,常伴有恶心、呕吐、发热。实验脑室检查通常显示血、尿淀粉酶升高,白细胞计数增加。目前根据其严重程度分为轻症急性胰腺炎(mild acute pancreatitis,MAP)、重症急性胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP)以及中度重症胰腺炎(moderately SAP,MSAP)~([2])。近年来由于饮食结构的不断改变,人们生活水平日益改善,急性胰腺炎的发病率呈现逐年上升趋势。因而对急性胰腺炎进行早期诊断是一线临床医师尤其是急诊医师面临的难题。环状RNA(circ RNAs)是一种新型的特殊非编码RNA分子,它不具有游离的5端帽和3端聚(A)尾,形成具有共价键的环状结构。环状RNA不受RNA外切酶的影响,表达稳定,不易降解。环状RNA在细胞活动中扮演者重要的角色,在各种生物中广泛表达,其功能多种多样(疾病特异性、时间序列等)。本实验目的在于对circRNA进行深入研究,通过对急性胰腺炎的分子调控网络分析,利用分子生物学以及生物信息学的有利形势,得到其辅助诊断该疾病的有效性,使疾病在分子机制层面上有所研究和发展。研究方法与结果:本研究设计为两阶段病例对照研究。第一阶段是初步筛选阶段。从新诊断的急性胰腺炎患者中采集3组血浆标本以及3组正常人血浆,利用circRNA芯片检测环状RNA表达谱,筛选出差异表达的环状RNA。第二阶段是独立的验证阶段,收集30例新诊断的急性胰腺炎及30例重度急性胰腺炎患者及30例正常对照组血浆标本。患者血浆标本及未患病的正常体检健康对照组血浆标本用定量逆转录聚合酶链反应(逆转录聚合酶链反应,qRT-PCR)技术,筛选早期筛选候选环状RNA进行验证,探讨差异表达环状RNA与急性胰腺炎临床指标的相关性。采用受试者操作特征曲线(ROC曲线)用来评估差异单个或者多个,并得出曲线下的面积(AUC)。qRT-PCR检测血浆hsa-circRNA-101015、hsa-circRNA-101211和hsa-circRNA-103470的表达,与芯片数据分析趋势一致。ROC分析表明,hsa_circRNA-101015、hsa_circRNA-101211和hsa_circRNA-103470曲线下面积分别为0.768、0.731和0.770,叁个环状RNA的二元逻辑回归分析和ROC分析形成的曲线下面积为0.838,表明这叁个环状RNA可作为急性胰腺炎的综合诊断标志物,对急性胰腺炎的诊断具有较高的特异性和敏感性。此次实验中,我们通过与对照组的对比在胰腺炎中共筛选出51个差异表达的环状RNA(25个上调,26个下调)。通过高通量分析环状RNA微阵列,筛选急性胰腺炎不同表达的环状RNA。选择6个差异表达最显着的环RNA作为核心分子构建环状RNA调控网络。利用生物信息学方法预测了不同表达环状RNA的靶RNA,并通过6个环状RNA为中心分子,构建了以circRNA为核心的分子调控网络,即包含mRNA、miRNA、circRNA叁种基因的相互关系,被称为“ceRNA网络”。结论:1.与健康对照组相比,急性胰腺炎患者血浆circRNA表达谱发生部分变化,提示circRNA可能在急性胰腺炎的发生发展过程中发挥作用。2.hsa-circRNA-101015、hsa-circRNA-101211和hsa-circRNA-10347在急性胰腺炎患者中表达显着升高,2.且与急性胰腺炎的严重程度呈正相关,在有效治疗急性胰腺炎后表达水平发生显着下降,hsa-circRNA-101015、hsa-circRNA-101211和hsa-circRNA-10347有望作为急性胰腺炎诊断及检测治疗疗效的潜在生物标志物。(本文来源于《中国医科大学》期刊2019-03-01)

张珈源[7](2018)在《胃癌长链非编码RNA(lncRNA)表达谱及其相关ceRNA分子调控网络的分析》一文中研究指出研究背景及目的:胃癌是全世界范围内常见的恶性肿瘤之一,在中国胃癌病死率仅次于肺癌在恶性肿瘤中位居第二位,严重危害了人类的健康。长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸的非编码RNA,其表达受生长发育进程的调控,在不同的组织和细胞类型中具有时空特异性。因此和编码蛋白质的基因不同,lncRNA在不同组织中会出现非常大的变化。近年来,竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)基因表达调节机制逐渐被越来越多的实验所证实,作为一种RNA间相互作用的新机制,该机制认为ceRNA可以通过与miRNA反应原件竞争相同的miRNA,从而调控mi RNA靶基因的表达。有研究表明lncRNA可以作为一种ceRNA特异性结合miRNA从而调控基因的表达,并与人类疾病的发生、发展都有着密切联系。本研究将分子生物学和生物信息学的学科优势相整合,旨在构建胃癌中以lncRNA为核心的分子调控网络,这种方法为研究胃癌发生发展机制提供了重要线索,同时也为研究其它癌症的相关机制提供了新思路。材料及方法:通过TCGA(The Cancer Genome Atlas,癌症基因组图谱)数据库提取407例样本的3级RNA seq和miRNA seq数据,其中包括375例胃癌和32例正常样本。所得数据通过DESeq软件进行处理,得到胃癌差异表达的lncRNA、miRNA和mRNA。利用miRcode数据库对差异表达的长链非编码RNA靶向的miRNA进行生物信息学预测,然后利用多个miRNA数据库预测出差异表达的miRNA调控的靶基因并与差异表达的基因对比分析预测miRNA靶向的mRNA。根据以上的生物信息学预测结果,构建lncRNA-miRNA-mRNA ceRNA调控网络,并从中选出癌症相关通路中的基因构建一个lncRNA-miRNA-mRNA通路。qRT-PCR验证核心lncRNA、miRNA和mRNA的表达水平,分析其与TCGA数据分析结果趋势是否一致。实验结果:本研究共筛选到24个差异表达lncRNA,15个差异表达miRNA和82个差异表达的mRNA构建lncRNA-miRNA-mRNA的全局调控网络,该调控网络中的基因富集到Pathways in cancer、Rap1 signaling pathway、PI3K-Akt signaling pathway、positive regulation of cell proliferation、angiogenesis等和癌症相关的GO和pathway条目上。选择调控网中核心功能分子lncRNA UCA1、mi RNA-143-3p和FGF1基因组成的ceRNA通路在20对胃癌及癌旁组织和多种胃癌细胞中做qRT-PCR进行初步验证,发现lncRNA UCA1和FGF1在胃癌组织中表达明显上调,miR-143-3p在胃癌组织中表达显着下调,FGF1与miRNA-143-3p的表达水平呈现负相关关系,lncRNA UCA1与FGF1基因的表达水平呈现正相关关系,与TCGA数据库的分析结果趋势一致。结论:构建了胃癌中长链非编码RNA介导的lncRNA-miRNA-mRNAceRNA调控网,呈现胃癌发生与发展过程中多种RNA分子之间的相互作用关系;初步验证了ceRNA通路lncRNA UCA1/miRNA-143-3p/FGF1叁种分子的表达水平,并证明其与胃癌具有显着相关性。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-05-01)

吴道荣[8](2017)在《多尺度建模方法研究慢性炎症—癌症网络动力学及其分子调控机制》一文中研究指出炎症性肠病(IBD)主要分为两种类型的疾病,一种是可以在胃肠道任何地方发生,能导致胃肠道组织发生渐进破坏的克罗恩病(CD)。一种是直肠和结肠炎症且变病原因不明的,在有限的大肠黏膜和黏膜下层会发生炎症溃疡的溃疡性结肠炎(UC)。这两种疾病都会导致巨大的公共医疗保健负担,特别是在发达国家,目前没有有效的治疗方法。大量研究表明,CD和UC的致病机理是基因易感个体对共生的微生物群的组成部分的异常的免疫反应。然而,这种疾病的确切病因并没有被人们所研究清楚。尽管已经付出广泛的研究努力,但是了解疾病在细胞和分子水平的方式仍然是不能被完全掌握的。在这项工作中,网络模型和模拟计算使用一个基于主体的网络建模方式(ABNM)阐明在CD和UC进展中的免疫反应的详细机制。我们的建模研究确定了几个重要的正反馈循环作为CD和UC起始和发展的驱动力,而这些正反馈循环值得实际的应用。世界范围内常见的消化道恶性肿瘤的之一就是结直肠癌(CRC)。特别是在结直肠癌症晚期,肿瘤细胞极有可能会突破肠壁相邻近组织和器官如腹腔、卵巢入侵和淋巴结、肝、肺和其他组织的转移,这将导致更大的危险,并且CRC在世界范围内的发病率有上升的趋势。而炎症性肠病(IBD)是一种常见的肠道慢性炎症,可以发生在消化道各个部位,从而引起胃肠组织的渐进破坏。实验证明IBD患者会有更多几率患CRC,炎症-癌症之间存在密切的联系。慢性炎症能促进癌症的突变和发展,这是癌症发展的一个重要过程,“肿瘤微环境”的概念被提出来之后,人们就能从一个新的角度对炎症和癌症之间的关系有了新的认识。大量的炎症性相关细胞和分泌相应的各种炎症性因子,可以促进生物体内环境的变化和肿瘤的生长发育,而且肿瘤微环境在对肿瘤的诱发和扩散过程中起着非常重要的作用,但是对于“炎性环境到癌性环境”的过程中相关的发病机理和情况仍不清楚。尽管有广泛的研究,了解疾病在细胞和分子水平的机制仍然是无法完全理解。我们将使用多主体的网络模型(ABNM)研究CRC-IBD详细的免疫反应机制,其中建模研究确定了几个重要积极的反馈循环的驱动着CRC起始和发展,并且计算结果符合临床和实验室测量,也提供新的疾病的细胞和分子机制的理解。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-05-07)

任双春[9](2017)在《肝癌环状非编码RNA(circRNA)表达谱及其分子调控网络的分析》一文中研究指出研究背景及目的:肝癌(liver cancer)是世界上最常见的恶性肿瘤之一,也是全球第6大癌症杀手,死亡率仅次于胃癌、食管癌。环状非编码RNA(circular RNA,circRNA)是新兴的一类不具有游离的5'端帽子和3'端poly(A)尾巴,以共价键形成环形结构的特殊非编码RNA分子。circRNA不受RNA外切酶影响,表达更稳定,不易降解,大量存在于真核细胞的细胞质中,具有一定的组织、时序和疾病特异性。近来研究表明circRNA可作为miRNA分子海绵吸附miRNA分子,进而影响基因的调控与表达,并广泛参与生命活动且在肿瘤发生及发展过程中具有重要的调节作用。本研究旨在整合生物信息学与分子生物学的学科优势,构建肝癌中以circRNA为核心的分子调控网络,验证核心位点并探讨其在肝癌诊断中的可行性,并为深入探究肝癌发生发展过程中的分子机制奠定基础,同时,也为其它癌症的同类研究提供新思路。材料及方法:本研究使用美国Arraystar公司的人类circRNA和mRNA芯片进行高通量分析,筛选3对肝癌及癌旁正常组织中circRNA和mRNA的差异表达谱。利用Arraystar's home-made软件对差异表达的环状RNA的靶miRNA进行生物信息学预测,同时运用3个miRNA数据库与差异表达的基因对比分析预测miRNA的靶基因。综合以上预测结果构建circRNA、miRNA和mRNA叁者之间的关系模型。通过使用注释及可视化数据库(Database for Annotation,Visualization and Integrated Discovery,DAVID)对差异表达基因进行GO基因功能注释及KEGG pathway富集分析。选择差异表达最显着的五个circRNA作为核心分子,构建circRNA-miRNA-mRNA调控网络,并从中选出跟癌症相关通路中的基因构建circRNA-miRNA-mRNA关键功能模块。qRT-PCR验证核心circRNA的表达水平,分析其与芯片数据分析结果趋势是否一致。使用ROC(Receiver operating characteristic)曲线分析circ ZFR、circ FUT8、circ IPO11与肝癌临床特点的相关性。实验结果:本研究共筛选到127个差异表达的circRNA(113个上调,14个下调)和3235个差异表达的mRNA(1923个上调,1312个下调),构成了肝癌中circRNA和mRNA的差异表达谱。通过生物信息学预测了差异表达circRNA的靶miRNA,构建了circRNA-miRNA的全局调控网络。以差异表达最显着的五个circRNA为中枢分子构建了circRNA-miRNA-mRNA的局部调控网。该局部调控网中的基因富集到cell cycle、blood vessel development、Erb B signaling pathway、p53signaling pathway以及Pathways in cancer等跟癌症相关的GO和KEGG pathway条目上。选择跟癌症相关条目中的基因构建了circRNA-miRNA-mRNA分子功能调控模块。在40对肝癌及癌旁正常组织中进行qRT-PCR验证,发现环状RNA分子circ FUT8、circ ZFR、circ IPO11在肝癌中出现明显表达上调,与芯片数据分析结果趋势一致。ROC分析发现circ ZFR、circ FUT8、circ IPO11曲线下面积AUC分别为0.7069、0.7575、0.7103。对circ ZFR、circ FUT8、circ IPO11叁个环状RNA进行二元logistic回归分析和ROC分析所形成曲线下面积AUC为0.8413,说明这叁个环状RNA可作为复合诊断标志物,能较好地区分肝癌和癌旁组织,诊断肝癌的特异性强、灵敏度高。结论:筛选到肝癌中circRNA和mRNA差异表达谱;构建了以circRNA为核心的分子调控网络,呈现了circRNA、miRNA、mRNA叁者在肝癌中的分子间调控关系;qRT-PCR验证,环状RNA分子circ FUT8、circ ZFR、circ IPO11在肝癌中上调表达,与芯片数据分析结果趋势一致,叁个环状RNA所形成的复合诊断标志物可较好地区分肝癌和癌旁组织,诊断肝癌的特异性强、灵敏度高。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-05-01)

蔡启轩[10](2017)在《骨肉瘤非编码RNA分子调控网络的构建与相关功能分析》一文中研究指出骨肉瘤是骨科中最为常见的恶性肿瘤之一,因其发展迅速、易转移、预后不良等特点,一直备受临床医生重视。骨肉瘤的致病机制极其复杂,涉及多基因间的相互作用,是基因调控网络失衡导致发生细胞异常代谢的结果。通常可以从转录水平和翻译水平对基因的表达进行调控,其中microRNA、lnc RNA及circRNA叁种非编码RNA在调控基因的表达方面起到了极为重要的作用。而且这叁种非编码RNA与mRNA之间也有着广泛的关联作用和合作调控关系,几种RNA共同组成纷繁的调控网络。通过整体的分析骨肉瘤组织中发生异常的分子功能调控网络,可以为我们明确骨肉瘤的发生与发展的分子机制提供巨大的帮助。miRNA、lncRNA及circRNA可以通过与靶基因的相互结合,发挥基因的转录调控作用。越来越多的研究表明miRNA、lncRNA及circ RNA在肿瘤的发生、发展及转移等过程中发挥了不可或缺的调节作用。系统地分析骨肉瘤组织特异非编码RNA表达谱,研究其与mRNA、功能蛋白等功能分子相互作用组成的复杂分子代谢调控网络,深入挖掘骨肉瘤发生、发展相关非编码RNA分子调控功能机制,将不仅仅有助于阐释骨肉瘤早期癌变发生的分子机制,还可以为骨肉瘤的早期预警、靶向治疗药物设计和临床个性化治疗提供理论基础,将有望带来重大的经济效益和社会效益。本研究通过全转录组测序技术分析骨肉瘤中差异表达基因和miRNA、lncRNA及circRNA,结合生物信息学软件预测与骨肉瘤发生发展关系最为密切的非编码RNA,构建骨肉瘤中非编码RNA的调控网络,并对构建网络中的非编码RNA所调控的靶基因进行相关功能分析。通过分析3对骨肉瘤组织及其癌旁正常组织的差异非编码RNA表达谱,我们在骨肉瘤组织中共筛选到差异表达的lncRNA 163个,其中67个上调表达,96个下调表达;差异表达的circRNA 156个,其中64个上调表达,92个下调表达;差异表达的miRNA 205个,其中90个上调表达,115个下调表达。并利用DIANA-mirPath version 3.0数据库平台以及RegRNA 2.0 RNA结构在线分析平台等相关软件,分别构建了以lncRNAs为核心和以circ RNAs为核心的分子调控网络。利用R语言分别对lncRNAs及circRNAs分子功能调控网络进行功能注释分析,发现lncRNAs以及circ RNAs调控网络对骨肉瘤发生发展过程中的细胞增殖、分化、凋亡等诸多生物学过程均有调控作用;且与调节肌动蛋白细胞骨架、多肽加工以及肿瘤代谢相关的多种代谢通路均有密切关联。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-04-01)

分子调控网络论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

大脑是动物机体内的神经中枢,直接或间接控制禽类动物的生理活动,而端脑是大脑结构中最复杂的一部分,一旦出现疾病会影响机体正常的生命活动。脑疝属于鸡大脑中出现的一种神经疾病,通常会表现出行为异常和产蛋率低的特征,目前对禽类大脑中脑疝的分子机制研究较少。本研究拟对鸡(脑疝表型)和鸡(对照表型)的端脑组织进行比较研究,从转录水平研究调控鸡脑疝形成的分子网络,为后续进一步筛选相关的候选遗传标记提供前期理论依据,也为研究禽类动物和人的脑部疾病提供模型。本研究选取28日龄的鸡(脑疝表型和对照表型)端脑组织,利用转录组测序分析揭示了鸡(脑疝表型和对照表型)端脑表型差异的分子调控网络,筛选并初步鉴定控制脑疝形成的关键基因及信号通路。本研究初步探讨了脑疝形成的分子调控机制,并以此为依据,为实际生产中鸡的育种改良提供了理论基础。主要研究结果如下:1.鸡(脑疝表型和对照表型)的端脑组织在形态学上存在显着的差异:本研究通过尼氏染色方法比较研究了鸡(脑疝表型和对照表型)28日龄的端脑形态学差异,发现在亢皮质层区域鸡(对照表型)端脑组织神经元细胞的胞体大小显着高于鸡(脑疝表型)端脑组织。通过神经元标记分子Neu N免疫组化的结果显示在亢皮质层区域,鸡(脑疝表型)端脑组织神经元细胞的胞体密度和大小显着少于鸡(对照表型),在端脑其他区域差异不明显。2.鸡脑疝形成的分子调控机制研究:(1)本研究通过转录组测序,比较并分析了端脑不同表型的转录水平差异,通过生物信息学分析筛选出差异基因一共337个,其中在鸡(脑疝表型)端脑组织中上调基因223个,下调基因114个。(2)通过GO和KEGG对差异基因进行富集分析,富集到磷酸化、血管发育、细胞粘附、细胞增殖、炎症反应等GO terms;KEGG富集分析富集到WNT、ECM-receptor interaction、Focal adhesion、m TOR pathway等与细胞发育、细胞骨架以及神经疾病相关的信号通路,推测THBS4,S100A10,GFAP,RICTOR以及COL3A1是调控脑疝形成的候选基因,共同调控端脑的异常发育。(3)通过q PCR检测候选基因的表达模式,实验结果和转录组测序结果一致,其中THBS4,S100A10,GFAP,COL3A1基因的表达在鸡(脑疝表型)中显着高于鸡(对照表型),RICTOR基因的表达在鸡(对照表型)中显着高于鸡(脑疝表型)。(4)本研究发现在28日龄,鸡(对照表型)和鸡(脑疝表型)端脑组织存在明显的形态学差异,通过转录组测序分析发现差异基因主要富集在细胞增殖(包括ANXA1、ANXA2、CAV1、CEBPB、CYR61、EXFABP、HBEGF、HPGDS、MMP2、NFIB、S100A11)、血管发育(RNASE6、MMP2、ANXA2、CYR61、PSEN1、COL1A2、ANXA1)、炎症反应(包括ANXA1、CCL4、EXFABP、FN1、PSEN1)、胶质细胞形成(包括NFIB、PSEN1、ANXA1)、磷酸化过程(包括CAV1、HSPB1、MMP2、PSEN1、TIMP3)的通路。通过蛋白互作网络构建并结合相关文献,筛选出和脑疝形成高度关联的候选基因。本研究的研究目的就是从转录水平初步研究鸡脑疝形成的分子调控网络,筛选并初步验证控制鸡脑疝形成的关键基因及信号通路,为今后鸡品种改良提供一定的理论基础和依据。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

分子调控网络论文参考文献

[1].聂杨帆.藏羊初级毛囊发育诱导期分子调控网络和候选基因转录调控机制研究[D].华中农业大学.2019

[2].吴天宝.鸡脑疝形成的分子调控网络和相关候选基因的研究[D].华中农业大学.2019

[3].王倩南.赤霉素处理提高羊草种子萌发率的分子调控网络初步分析[D].东北农业大学.2019

[4].莫森.脊柱结核患者淋巴细胞circRNA表达的初步筛选及分子调控网络分析[D].广西医科大学.2019

[5].雷巧灵,侯旭灿,贾聪敏,李梦,王耘.基于实体语法系统研究中药治疗乳腺癌的分子调控网络[J].世界科学技术-中医药现代化.2019

[6].刘倡.急性胰腺炎CircRNA差异性表达谱及其分子调控网络分析[D].中国医科大学.2019

[7].张珈源.胃癌长链非编码RNA(lncRNA)表达谱及其相关ceRNA分子调控网络的分析[D].吉林大学.2018

[8].吴道荣.多尺度建模方法研究慢性炎症—癌症网络动力学及其分子调控机制[D].中国科学技术大学.2017

[9].任双春.肝癌环状非编码RNA(circRNA)表达谱及其分子调控网络的分析[D].吉林大学.2017

[10].蔡启轩.骨肉瘤非编码RNA分子调控网络的构建与相关功能分析[D].吉林大学.2017

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分子调控网络论文-聂杨帆
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