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基于高通量芯片和生物信息学挖掘多发性骨髓瘤的发病差异基因
目的 筛选多发性骨髓瘤(MM)患者与正常人群之间的差异表达基因(DEGs),探究MM的发病机制,为MM的基因诊断和治疗提供导向.方法 从GE数据库中检索获取MM患者的芯片数据,通过Morpheus在线工具进行芯片数据质量控制和DEGs的筛选,运用DAVID数据库对筛选获得的DEGs行基因富集和通路分析,通过STRING数据库构建蛋白相互作用网络,并采用Cytoscape软件行模块分析.结果 共获得16 211个DEGs,包括7 586个上调基因和8 625个下调基因(P＜0.05).基因本体(GO)分析结果表明,生物学过程中上调DEGs主要涉及鞘糖脂代谢等30个功能簇,下调DEGs涉及细胞分裂等163个功能簇;分子功能中上调DEGs主要涉及蛋白质结合等29个功能簇,下调DEGs主要涉及组蛋白结合等59个功能簇;细胞成分中上调DEGs主要集中在细胞溶质等27个功能簇中,而下调DEGs主要集中在核质等78个功能簇中.京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析结果表明,上调DEGs主要涉及溶酶体相关通路等26条通路,下调DEGs主要涉及DNA复制等27条通路.蛋白互作网络分析示CDK1、TOP2A、A URKB、BRCA1、CHEK1、PTEN、RAD51、GMPS、CDC45和CDKN2A 10个基因为富集程度高的核心DEGs,模块分析显示得分高的3个基因模块主要与核分裂、DNA复制和核酸代谢过程相关.结论 通过多种生物信息学方法筛选获得了MM患者和健康对照组的DEGs,并从不同角度阐释了MM发病机制的相关基因及其表达特征,为MM特异性诊断标志和靶向治疗等提供了依据.
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蛇毒半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因转染对小鼠黑色素瘤B16F1细胞基因表达谱的影响
背景与目的:本实验室已证明蛇毒半胱氨酸蛋白酶抑制剂(snake venom cystatin, sv-cystatin)具有抗肿瘤侵袭转移作用.为了进一步阐明其分子机制,本研究利用高通量的基因芯片技术探讨sv-cystatin基因转染对小鼠黑色素瘤细胞(B16F1)基因表达谱的影响.方法:分别将pcrDNA3.1/sv-cystatin及空载体pcDNA3.1转染B16Fl细胞,建立稳定转染的B16Fl/sv-cystatin及B16F1/pcDNA3.1细胞株,提取总mRNA.应用高通量的基因芯片技术检测差异表达基因,半定量RT-PCR法分别验证5个上调和5个下调的差异表达基因.结果:B16F1细胞经转染sv-cystatin后.共检测了1218个基因,其中有45个差异表达基因,21个基因表达上调(Ratio>3),24个基因表达下调(Ratio<0.5),这些基因的功能涉及细胞粘附迁移、细胞免疫调节、增殖分化与凋亡、基因转录和细胞内信号转导等方面.10个差异表达基因的RT-PCR验证结果与基因芯片分析结果相符.结论:Sv-cystatin不仅具有抑制细胞外基质的作用,而且还具有细胞免疫调节、增殖分化与凋亡、基因转录和细胞内信号转导等多种生物学功能.
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高通量基因芯片检测阻断Cyclin B1后基因的差异表达
目的:研究Cyclin B1敲低后差异表达的基因,并筛选出与自噬相关的基因.方法:利用胸腺核苷(TdR)双阻断法使鼻咽癌细胞CNE-2周期同步化至S期,siRNA干扰Cyclin B1的表达,流式细胞术验证转染效率,q-PCR和western blot验证siRNA沉默效率,高通量基因芯片筛选对照组和实验组差异表达的基因.结果:经25.mmol/L的TdR同步化后,流式细胞仪检测细胞周期,获得S期细胞.用脂质体转染法将FAM-siRNA导入CNE-2细胞后,流式细胞术检测转染效率为85.6％,将Cyclin B1-siRNA导入CNE-2细胞后,Cyclin B1的mRNA和蛋白表达均较对照组明显下降85％(P<00.1).基因芯片结果显示与对照组相比,转染Cyclin B1-siRNA后一共有2408个差异表达的基因,其中1245个基因显著上调,1163个基因显著下调,初步筛选出上调的自噬相关基因PTEN.结论:Cyclin B1-siRNA可以有效地沉默Cyclin B1蛋白的表达,并可以使2408个基因差异表达,初步筛选出上调的自噬相关基因PTEN.
