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多基因遗传性肿瘤不同阶段转录组学调控规律及其分子机制
"多基因遗传性肿瘤不同阶段的转录组学调控规律及其分子机制研究"的国家重大研究计划项目研究团队以肿瘤基因组研究成果为基础,以肿瘤转录组学为主要研究方向,重点对鼻咽癌、乳腺癌、结直肠癌和脑胶质瘤4种多基因遗传性肿瘤的转录组信息及变化规律、抑瘤/易感基因的筛选鉴定、表观遗传学及miRNA调控的作用机制、转录调控相关的特定基因簇/蛋白质群的转录组和蛋白质组的比较和关联4个方面开展深入的研究.分别发现SPLUNC1,LTF,BRD7,NOR1,BRCA1/2,PALB2,AF1Q,SOX17,NGX6,SOX7和 LRRC4等基因在肿瘤始动和侵袭阶段发挥的关键转录调控作用.相继阐明了以miR-141 为中心的"SPLUNC1-miR-141-靶基因"的鼻咽癌基因信号调控网络;以人尿激酶型纤溶酶原激活物(uPA)为靶点的"miR-193b-uPA"的乳腺癌基因交互调控通路;以 LRRC4为节点的"miR-381-LRRC4-MEK/ERK/AKT"的胶质瘤基因调控通路以及受结肠癌转移相关基因NGX6调控的miRNA及其靶基因群网络.结果表明多基因遗传性肿瘤发生、发展过程中所涉及的关键信号转导通路中的关键分子的变化将导致信号转导通路和基因调控网络的严重障碍,说明多基因肿瘤在发病学上可能是一类"基因信号转导与基因调控网络障碍性疾病".这些结果和理论为揭示多基因遗传性肿瘤不同阶段发病过程的转录组学规律及其分子机制提供了实验和理论依据.
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唾液转录组学与口腔癌标志物
唾液中有丰富的DNA、RNA、蛋白质、微生物及代谢产物,蕴含着与血液相似的反映机体生理病理状态的巨大生物学信息,且唾液具有取材方便无创、携带安全、储存运输成本低等优势,可望作为理想的血液替代品用于疾病的筛查,近年来受到学者的广泛关注.随着微阵列技术、全基因组测序、全转录组测序等高通量技术的快速发展,已有多种疾病特异性唾液标志物被挖掘.唾液组学中的转录组学是连接基因组学和蛋白质组学的"桥梁",是一门在整体水平上研究所有基因转录及转录调控规律的学科,不仅可在特定的时间和空间上研究唾液中的RNA成分变化,而且可揭示不同生物学进程及疾病发生发展过程的分子机制和调控网络.因此,唾液转录组检测作为一种高效精准的手段在疾病的早期筛查、预后评估等方面显示出巨大潜力.本文主要阐述唾液转录组学的研究进展,从检测技术、临床应用两个层面概括其在口腔癌领域的研究现状,并对其发展前景与面临的挑战进行述评.
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蚊虫的组学研究：媒介生物学和传播疾病的大数据分析平台
近年来随着二代测序等生物技术的的快速发展，蚊虫基因组学、转录组学、小RNA组学等领域的研究也得到了迅速提升。迄今为止，已有多种重要蚊媒包括冈比亚按蚊、致倦库蚊、埃及伊蚊等的基因组获得解析；不同蚊种的基因组大小差异很大，且与基因组中的重复序列的多少呈正相关；基因组序列为嗅觉相关基因、性别决定基因等蚊虫基因的克隆鉴定提供了便利。转录组研究则给蚊虫基因的功能分析带来了有效手段，吸血蚊虫的分子基础、唾液腺蛋白的分类构成以及滞育的发生机制等都借此取得了突破性发展。小RNA组研究则揭示miRNA和piRNA对蚊虫的卵巢发育和吸血消化具有调节作用，而且在蚊媒抗病毒免疫中起重要作用。总之，蚊虫的组学研究为其媒介生物学和传播疾病的防治，提供了广阔的、实用的大数据分析平台。
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检验医学本科教育与检验医师的培养
检验医学作为临床医学的重要组成部分,检验技术的发展已成为近年来发展快的医学专业之一[1].近年来,以蛋白质组学、基因组学、代谢组学、转录组学为代表的分子生物学手段发展极为迅猛,几乎渗透到了临床医学的各个角落.毫无疑问,这些"组学"技术极大地推进了检验医学的发展,使得实验室检查成为疾病诊疗和预防不可缺少的工具.
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基因表达系列分析及其应用前景
基因表达系列分析(Serial analysis of gene expression, SAGE)是一种研究真核细胞表达基因信息的高通量检测技术,它能对细胞内所有表达基因进行定性与定量分析.近年来此技术广泛应用于获得表达基因谱的研究,并且可以发现新基因信息,还可发现基因的靶向定位以及对其它基因的影响,明确表达基因的功能.本文就SAGE的原理、实验方案、技术发展与演变及其应用前景进行详细介绍.
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代谢组学在肺恶性肿瘤中的应用
代谢组学(metabonomics/metabolomies)是近年来发展很快的一门新学科,与基因组学、蛋白质组学、转录组学一起构成了生物系统学,在后基因时代的研究已成为热点.代谢组学处于基因组和蛋白质组的下游,是基因组和蛋白质组的补充,能够更为灵敏地鉴定出基因改变、疾病和环境因素作用所产生的特定代谢型(metabotype).随着各大检测分析技术的发展和联用,使得代谢组学在生命科学诸多领域均有广泛应用,尤其在肿瘤学方面.代谢组学以小分子代谢物为研究对象,运用高通量、高敏感度的分析技术,结合化学计量方法,从代谢角度描述肿瘤病理过程的瞬间概况,揭示恶性肿瘤整体性代谢变化,在肿瘤早期诊断、预后判断以及个体化治疗等方面的研究具有独特优势和临床应用价值.
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组学方法在药物作用机制研究中的应用
药物作用机制的研究是药物研发的重要组成部分,具有重要意义.基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等组学研究方法近年来已经被应用到药物作用机制研究中.本文列举了这4种组学方法在抗感染药物作用机制和抗肿瘤药物作用机制等研究中的具体应用.
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阳痿肾阳虚证转录组学特征研究
目的:研究阳痿肾阳虚证的转录组特征,揭示肾阳虚证“同证异治”的生物学基础.方法:分别对3例阳痿肾阳虚证,3例健康组进行Agilent人4×44k表达谱芯片实验,对差异表达基因进行GO、Pathway分析.结果:阳痿组与健康组的差异表达基因达1396条.其中差异性大的是归属于GO:0008287(蛋白丝氨酸/苏氨酸磷酸酶复合物),找出具有显著性差异的信号转导通路8个.结论:阳痿肾阳虚证的转录组特征有可能是丝氨酸/苏氨酸磷酸酶复合物通过Rho激酶调节钙信号转导通路,通过与前期同类研究对比,发现阳痿肾阳虚证在钙信号转导通路方面存在一致性,其他功能基因及通路均有差异.由此表明不同疾病的肾阳虚证在信号转导通路方面各自有显著特点,为我们提出的“同证异治”提供了分子生物学基础上的证据.
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肾阳虚证的转录组特征研究
目的 研究糖尿病、阳痿、慢性肾炎患者中筛选出的典型肾阳虚证病例的转录组学特征,揭示出肾阳虚证“同证异治”的生物学基础.方法 分别对9例肾阳虚证患者进行Agilent人4*44k表达谱芯片实验,对差异表达基因进行基因本休论(GO)、Pathway分析.结果 找出332条共同差异表达基因,其中有注释的基因为181条.通过GO分析发现肾阳虚证在免疫系统、氨基酸分解和合成、脂类代谢、生殖、能量代谢及肿瘤相关的基因有密切联系,通过Pathway分析发现与肾阳虚证相关的信号通路有39个.结论 肾阳虚证可能导致免疫系统低下,氨基酸分解和合成、脂类代谢、生殖、能量代谢功能降低,以及与肿瘤形成相关.
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动脉粥样硬化当前的认识与将来的挑战
由于动脉粥样硬化而造成的心血管事件的发生率和病死率是当前社会卫生问题关注的重点.虽然针对动脉粥样硬化的药物与介入治疗手段取得了显著的发展,但由于这一疾病的发病机制仍未完全被掌握,导致当前的防治方案还存在着诸多的不确定与争议.本文就目前对动脉粥样硬化在基因组学、转录组学,细胞生物学和生物标志物方面的相关研究进展做一述评,以期在思索对动脉粥样硬化新的防治策略上引发共鸣.
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3种疾病肾阳虚证“同证异治”的信号通路调控研究
目的:研究患慢性肾炎、糖尿病肾病、阳痿病中筛选出的典型肾阳虚证的转录组学特征,揭示肾阳虚证“同证异治”的生物学基础.方法:分别对9例不同疾病的肾阳虚证,进行Agilent人4*44k表达谱芯片实验,对差异表达基因进行Pathway分析.结果:找出3种不同疾病肾阳虚证的共同差异表达基因332条,其中有注释的基因为181条.3种不同疾病肾阳虚证共同的信号通路有37个.并从3组疾病各自特有的差异表达基因中发现mTOR、notch、Wnt等3条信号通路与肾阳虚证共有的信号通路一致,只是在通路的调控上有基因表达差异.结论:3种疾病相关的特有差异表达基因中的3条信号通路差异调控,可能决定了肾阳虚证“同证异治”的转录组学基础.
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关于召开首期“组学与生命伦理研讨会”的通知
进入21世纪，在人类基因组计划和随之兴起的基因组学、蛋白质组学、转录组学及代谢组学研究热潮带动下，生命科学在世界范围获得飞速发展。“组学”正在为医疗、制药、农业、工业和环保等行业发展提供强大推动力。新技术、新方法的不断问世，新的社会伦理问题也不断凸现，迫切需要从理论上作出回应，从实践上加以规范。
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精子发生的转录组学和蛋白组学
精原干细胞研究的新技术成人睾丸中的精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)来源于原始生殖细胞,SSCs是典型的多能干细胞,具有经过一系列有丝分裂分化成精原细胞的能力,并且可通过细胞的自我更新和凋亡来维持细胞数量的稳定[1,2].随着分子生物学的发展,这些SSCs维持细胞增殖和细胞分化的分子机制也逐步地被解析.
