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食品科学中组学技术的应用研究
组学（转录组学、蛋白质组学及代谢组学)作为现阶段一个研究的热点，在得到很多关注的同时，发展的十分迅速。其在很多方面都有着不可替代的作用。本文简述了组学的内容，深入探索了组学在食品科学中能够起到的作用。
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毒理基因组学对毒理学发展的影响
毒理学是研究毒物与机体交互作用的一门学科,一方面探讨毒物对机体各种组织细胞、分子、特别是生物大分子作用及损害的机制,阐明毒物分子结构与其毒作用之间的关系;另一方面,也研究毒物的体内过程(吸收、分布、代谢转化、排泄)及机体防御体系对毒作用的影响.
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不同种红曲霉产桔青霉素研究进展
介绍了不同种红曲霉在工业中的应用和产桔青霉素情况.分析桔青霉素的合成代谢途径,并比较了目前已报道的紫色红曲霉、红色红曲霉及橙色红曲霉桔霉素合成基因簇的差异,对不同种红曲霉桔青霉素合成关键基因的分布进行总结.综述了基因组学和转录组学在红曲霉中的应用,提出了目前对于不同种红曲霉产桔青霉素研究亟待解决的科学问题.
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食物组学——现代食物科学和营养学研究的新方法
食物组学为近几年出现的新兴学科,借助基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等组学技术研究食物和营养领域问题,解决现代食物科学和营养研究中有关食物安全性、溯源性、质量、新食物、转基因食物、功能性食物、营养制品等有关问题.本文综述了食物组学在蛋白质、碳水化合物、脂类、维生素、微量元素等方面研究应用.
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基于代谢组学的心血管疾病中医证候研究进展
代谢组学是继基因组学、转录组学和蛋白质组学之后发展起的一门新兴学科，是系统生物学的重要组成部分，是研究关于生物体被扰动后（如基因改变和环境变化）其代谢物（内源性代谢物质）种类、数量及其变化规律的科学。代谢组学具有整体性和动态性的特点，这与中医证候的“时相性”有很大的相似性，因此利用代谢组学技术可以从多指标、多层面分析中医证候的特点。
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基于全转录组测序技术的转录组学在中医药领域的应用前景分析
转录组学以其在全基因组转录水平上整体性、系统性的研究特点在中医药研究中发挥了重要作用,近年来兴起的全转录组测序(RNA Sequencing,RNA-Seq)技术使转录组学研究进入了数字化、信息化的时代.本文总结归纳了RNA-seq技术在转录组学中的优势,其整体性、系统性、个体组织差异性、时间独立性等优势改善了以往单基因研究不能切合中医学整体观念的不足;着重探讨了基于RNA-seq技术的转录组学在中医学理论及方药研究等方面的应用现状及前景,对其在中医辨治理论实质研究、方药有效成分的筛选和作用机制研究及临床用药安全评定体系等方面的应用策略进行了分析,并提出了初步的实验方案.
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中医证候的转录组学研究进展与探析
中医证候是中医理论的精粹部分,其生物学基础研究是证明中医科学性和中医药现代化的关键环节.转录组学从分子水平研究证候相关基因转录及转录调控规律以探索证候生物学基础,目前在证候研究中得到一定应用.本文对中医证候转录组学研究进行综述,包括转录组学内涵及研究方向、转录组学相关技术、中医证候的转录组差异表达和调控网络分析,并阐述了证候转录组学面临的挑战以及发展前景,以期为证候生物学基础研究提供新的思路和方法.
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组学技术在现代中药药理研究中的应用与思考
中医药的功效在日常临床实践中被不断地展现出来,它在改善人类健康状况以及预防和治疗疾病方面也越来越受到全世界的认可和欢迎.然而,中医药理念与现代药理学存在根本的差异,极大地阻碍了中药现代化的发展.近年来,组学技术在中药研究中的应用备受关注,包括基因组学、转录组学、蛋白组学和代谢组学等组学技术开始被应用于中药的研究.组学的研究不仅要强调一般水平或仅限于单一方面,多组学间应该结合起来,合理整合、科学分析将更有助于系统深入地揭示中药功效的物质基础和作用机制.目前,多组学联合应用对中药作用机制的研究正处于起步阶段,研究深度不够,仅仅是表面结果和现象的结合,还未达到真正的融合.如何把多组学技术进行合理的融合和恰当的对接,共同为揭示中医药的科学含义服务,是一项值得深入思考的课题.多组学技术联合网络药理学和生物信息学的方法来阐释中药多组分在分子水平的协同作用,再结合整体水平中药作用机制的研究,能够帮助我们更精确地揭示中药的药理学机制.
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中药组学前沿技术发展与应用
近年来,中药领域取得很多研究成果和成就,受到国际社会广泛关注,同时也推动了中医药的国际化进程.但是,对中药成分产生的遗传背景、摄入后对人体环境内基因的影响等问题还不清楚,以本草基因组学(Herbgenomics)为代表的中药组学前沿技术为中药成分的生物合成、中药新品种选育、中药材鉴定等方面的研究提供了新的方法,也将促进中药领域取得更多的成果.本文就中药组学前沿技术的研究进展进行综述,为中药领域相关研究提供参考.
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冠心病血瘀证转录组学研究——病证结合生物标志物研究思路与方法
中医证候的生物学基础研究是影响中医学发展与创新的重大科学问题,证候相关生物标志物及中药干预调控网络的研究对于在证候标准规范的基础上进一步提高诊断效能和临床疗效具有重要意义.因此,在前期冠心病证候标准规范研究的基础上,本项目组以冠心病心绞痛血瘀证为切入点,从分子生物水平对证候进行了深入研究.第一,通过采集累计312例患者外周血基因信息,运用差异显示法、实时定量聚合酶链式反应(Real-time polymerase chain reaction,Real-time PCR),斑点杂交法,高通量芯片,测序等方法,确立了冠心病血瘀证长链非编码核糖核酸-微小核糖核酸-信使核糖核酸(long noncoding ribonucleic acid-micro ribonucleic acid-messenger ribonucleic acid,lncRNA-miRNA-mRNA)3个层面的潜在生物标志物.第二,在前期筛选出的差异基因的基础上,运用生物信息学分析结合细胞功能学验证的方法,构建了冠心病血瘀证基因miRNA-mRNA以及IncRNA-miRNA-mRNA 2个水平的调控网络.第三,基于血瘀证差异基因及调控网络,通过累计202例活血化瘀中药干预冠心病心绞痛血瘀证患者的随机对照试验,治疗前后共计400余人次的基因检测,以及活血化瘀中药处理相关细胞模型的体外实验,从基因-蛋白-功能3个层面研究中药作用机制,从分子水平揭示了活血化瘀中药干预冠心病血瘀证的基因调控网络机制.本研究将相关的分子生物学技术及生物信息学方法引入证候的生物学基础研究,建立了一套证候相关生物标志物的研究方法,为证候实质的研究提供了新思路.
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高通量测序筛选冠心病血瘀证相关lncRNA-miRNA-mRNA调控网络
目的:筛选冠心病血瘀证相关差异表达非编码RNA(lncRNA),微小RNA(microRNA,miRNA),信使RNA(mRNA),构建基因间调控网络,从转录组层面研究冠心病血瘀证物质基础和病理机制.方法:使用高通量测序技术,分别检测冠心病血瘀证、冠心病非血瘀证和正常(各5例)lncRNA,miRNA和mRNA表达情况,通过交联分析筛选冠心病血瘀证相关的差异基因表达谱.对获得的差异基因进行功能通路分析,根据基因间Pearson相关分析和starBase靶基因预测平台,构建基因间调控网络,通过网络拓扑分析,筛选其中的关键基因.在另一匹配队列中(每组各15例)对基因调控网络中的关键节点进行实时荧光定量PCR(Real-time PCR)验证.结果:39个lncRNA,229个miRNA和221个mRNA与冠心病血瘀证密切相关.功能与通路分析结果显示,冠心病血瘀证差异表达基因主要与免疫和炎症相关.共有9个lncRNA(均为下调),31个mRNA(11个上调,20个下调)和24个miRNA(14个上调,10个下调)构成共调控网络,包括76个基因间调控关系.CTA-384D8.35,CTB-114C7.4,RP11-567M16.6和hsa-miR-3158-3p是冠心病血瘀证基因调控网络中的关键节点.Real-time PCR结果验证了上述结果.结论:冠心病血瘀证存在lncRNA-miRNA-mRNA差异表达基因谱,其与免疫和炎症密切相关;差异表达基因间存在相互调控关系,并可依此构建冠心病血瘀证相关lncRNA-miRNA-mRNA调控网络.对冠心病血瘀证的物质基础进行深度挖掘,可为从转录组层面开展中医证型相关研究提供了一定的科学基础.
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HIV/AIDS湿热内蕴证炎症基因的研究进展
为了明确艾滋病湿热证炎症基因的研究方向,分别对炎症基因、湿热内蕴证炎症基因和艾滋病炎症基因三方面做一综述,通过查阅文献,对白介素类因子(IL-4、IL-6、IL-10)、肿瘤坏死因子(TNF-α)、Toll样受体4(TLR4)、淋巴细胞粘附因子1 (SELL)、血小板内皮细胞粘附分子(PECAM1)、集落刺激因子类(CSF1、CSF3)等基因进行总结,为中医证候的转录组学研究提供参考依据.
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转录组学在中医证候中的研究进展
转录组学能够从整体上研究基因功能以及基因结构,揭示特定生物学过程以及疾病发生发展过程中的分子机理.通过近年来对转录组学在中医证候中的研究进行归纳、分析、总结,发现中医证候有共同的物质基础,转录组学可以用来研究中医证候的微观实质.应用转录组学在不同个体证候的证候状态进行扫描,探寻不同证候相关基因表达谱,以及分析microRNA的功能,能从微观上阐释中医的证候本质为证候的规范化、标准化和现代化提供依据.本文就转录组学在中医证候的国内外研究进展方面作了综述.
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功能基因组学方法在药用植物次生代谢物研究中的应用
目的:药用植物遗传背景基础资料缺乏,对其次生代谢途径及其调控机制的认识不够深入,阻碍了细胞或组织培养、代谢工程等在获取高价值次生代谢物上的广泛应用.功能基因组学方法,尤其是cDNA-AFLP转录轮廓分析和代谢组学的整合运用,将次生代谢物的变化与相关基因的表达相关联,在挖掘次生代谢物生物合成相关基因、探索次生代谢途径方面展现出广阔的应用前景,是植物次生代谢物研究的新趋势和重要手段之一,将有力地促进药用植物资源更好的开发利用.
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代谢组学在植物代谢研究中的应用
代谢组学作为系统生物学的重要分支,近年来在植物研究领域受到广泛关注,并取得了重要进展.植物代谢组学目前虽然是一个并不成熟的领域,但是在研究模式植物的生理生化过程和基因改造等方面已成为为有效的手段之一,近年在研究非模式植物方面特别是药用植物方面也取得了突破性进展.作者在总结植物代谢组学的定义和发展的基础上重点阐述了其新应用,并提出了植物代谢组学可能的发展方向.植物代谢组学为植物研究提供了一个整体全面的分析平台,从宏观角度更加科学地理解植物生理生化过程,进而为人类所用提供了可能.许多植物代谢物是中药的活性成分,其种类和含量随品种、生长环境、采集季节以及炮制方法等因素而变化.因此,中药的质量问题主要就是植物代谢组的问题.由于环境因素、植物有效部位对中药药效(或价值)有一定影响,而代谢组学法可以有效检测这些因素,植物代谢组学为深入研究开发中药资源创造了新的研究平台.
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黄芪六一汤对2型糖尿病治疗效果的转录组学研究
该实验采用Illumina测序平台对大鼠胰腺进行转录组测序,对靶点进行表达量统计,分析空白组、模型组、黄芪六一汤组三者之间的表达差异关系,探究黄芪六一汤对2型糖尿病的治疗效果,并探讨其作用机制.结果表明,通过eggNOG对基因进行分类分析,其中有24.25%的基因属未知功能类,为大分类单元,其余依次为能量转换类、氨基酸转运和代谢类、核苷酸转运和代谢类、碳水化合物转运和代谢类、辅酶转运和代谢类、脂质转运和代谢类等;根据KEGG富集分析,黄芪六一汤可能在环境信息处理、细胞过程、生物系统、人类疾病这4类代谢通路上对2型糖尿病起到治疗作用.研究表明,黄芪六一汤能显著改善2型糖尿病大鼠空腹血糖、糖化血红蛋白.
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不同频率电针对正常大鼠脊髓背角的转录组学研究
目的 探索生理状态下低频和高频电针对大鼠脊髓背角区域基因表达谱的影响,为理解不同频率的电针效应差异提供研究资料.方法 采用基因表达谱芯片技术,检测比较2 Hz和100 Hz电针刺激大鼠双侧足三里穴(ST36)和三阴交穴(SP6)后脊髓背角区域基因表达的变化,识别差异表达基因,利用生物信息学手段对差异表达基因所涉及的基因功能和通路进行富集识别与分析.结果 (1)2 Hz电针引起脊髓背角1 150个基因/表达序列标签发生差异表达,100 Hz电针引起1 270个基因/表达序列标签发生差异表达.(2)2 Hz和100 Hz电针均能引起516个相同的基因/表达序列标签发生调变,并且调节方向一致,与神经系统信号传导相关.(3)2 Hz特异调节差异表达的基因与神经可塑性相关.(4)100 Hz特异调节差异表达的基因与应激和免疫调节相关.结论 无论低频还是高频电针均能对脊髓背角神经信号传递产生较广泛的调节.低频电针更多参与神经可塑性调节,高频电针对应激和免疫功能调节更明显.
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基于转录组学分析预测潜在的γ-和β-珠蛋白基因表达调控因子
目的 预测潜在的γ-和β-珠蛋白表达调控因子,为珠蛋白基因表达调控研究提供新的思路.方法 从GEO数据库中下载γ-和β-珠蛋白基因差异表达相关的两组RNA-seq数据,利用分化各时期共同存在的不同组织来源细胞间的差异表达基因及其预测出的上游调控因子,通过STRING数据库、Centiscape软件进行潜在调控因子的预测.结果 除预测到BCL11A、NF-E2、YY1和GATA1等已知的γ-和β-珠蛋白基因表达调控因子外,从两组数据共同预测出14个潜在调控因子.结论 分析预测出的包括MAPK1、TNF和IFNG等潜在的调控因子可能调控γ-和β-珠蛋白基因表达,需要近一步的分子生物学实验证实.
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风湿性心脏瓣膜病合并房颤中异常钾离子通道的实验研究
目的：探讨心脏瓣膜病合并房颤患者心房组织中异常活动钾离子通道的类型及功能。方法对2015年8月—2016年7月蚌埠医学院第一附属医院心脏外科32例二尖瓣和/或主动脉瓣置换术患者资料进行回顾性分析。其中,男14例、女18例,年龄48~71岁；房颤患者19例,窦性心律患者13例。在体外循环开始前,常规取房颤患者的左右心房组织及窦性心律患者的右心房组织,置于液氮中备用。通过转录组学及逆转录-PCR 方法,对比房颤患者的左右心房组织与窦性心律患者的右心房组织中钾离子通道表达,分析与房颤发生相关的特异性钾离子通道。结果转录组学分析发现在房颤组中,钾离子通道在生物过程、细胞成分及分子功能上差异均有统计学意义(P 值均<0.01)；钾离子通道 KCNMB1在房颤组内的左、右房间的表达差异无统计学意义(0.24±0.02 vs 0.28±0.04, P >0.05),KCNH7(0.29±0.03 vs 0.45±0.06, P <0.05)、KCNH2(0.24±0.04 vs 0.79±0.1, P <0.01)、KCNJ4(0.1±0.02 vs 0.75±0.1, P <0.01)、KCNA6(0.33±0.03 vs 0.89±0.05, P <0.01)、KCNK5(0.21±0.04 vs 0.94±0.04, P <0.01)和 KCNN2(0.35±0.06 vs 0.58±0.1, P <0.05)差异均有统计学意义。结论在心脏瓣膜病合并房颤患者中,多种钾离子通道功能异常,其中 KCNH7、KCNH2、KCNJ4、KCNA6、KCNK5及 KCNN2与房颤的发展有关。
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生物样本的常用保存方式及效果
生物样本是医学研究的重要资源，病理学组织和细胞样本是临床常见的生物样本，主要来源于临床手术、活检、穿刺等操作，可通过制备切片、涂片以及提取生物大分子，用于病理诊断及医学研究。样本是医学研究的基础，其质量在很大程度上决定着研究结果的准确性和可靠性。随着基因组学、转录组学以及蛋白质组学等研究手段的飞速进步，各种分析技术对生物样本的质量也提出了更高的要求［1-2］。
