生物信息学

摘要： 背景:骨关节炎与慢性、低度炎症密切相关。坏死性凋亡是一种具有广泛炎症特性的新型细胞死亡途径,可影响骨关节炎进展,但目前尚未发现骨关节炎坏死性凋亡的相关靶点。目的:基于生物信息学挖掘骨关节炎坏死性凋亡关键基因,并利用动物实验加以验证,为从坏死性凋亡角度防治骨关节炎提供新的靶点。方法:分别从GEO数据库与GeneCards数据库筛选出骨关节炎相关基因和坏死性凋亡相关基因,继而对两者取交集获得骨关节炎坏死性凋亡基因,进一步进行GO及KEGG富集分析,构建PPI网络,通过Cytoscape软件的5种计算方法获得骨关节炎坏死性凋亡关键基因(Hub基因),最后选用雄性SD大鼠建立膝关节骨关节炎中期模型,通过RT-PCR检测Hub基因在SD大鼠骨关节炎中期模型中的表达情况。结果与结论:①共筛选出38个骨关节炎坏死性凋亡基因,GO及KEGG分析发现其主要在白细胞活性、T细胞受体及白细胞介素17信号通路等方面显著富集;通过Cytoscape的5种不同算法筛选出CYBB、FADD、IL1B、MYC及EGFR 5个Hub基因;②RT-PCR检测结果显示,与正常对照组比较,雄性SD大鼠骨关节炎中期模型软骨中EGFR、IL1B基因呈高表达(P0.05);③结果显示,CYBB、IL1B、MYC及EGFR可作为骨关节炎坏死性凋亡的关键基因,有望成为防治骨关节炎的新靶点。

摘要： 背景:靶向铁过载基因调节铁死亡或许是一种较快且有效延缓骨关节炎退变的方法,但目前对骨关节炎铁死亡相关分子机制及基因靶点尚不清楚。目的:通过生物信息学分析铁死亡在骨关节炎中的关键基因和途径,结合体外实验验证骨关节炎中铁死亡标记基因,探讨铁死亡在骨关节炎中的潜在作用。方法:以“Osteoarthritis”为检索词,通过GEO数据库检索2010-01-01/2021-01-01的公开数据,筛选得到基因微阵列数据集GSE55235,对GSE55235数据集进行数据矫正后分析获得差异表达基因;利用FerrDb数据库检索得到铁死亡相关基因与GSE55235数据集差异表达基因作交集,对交集基因作基因本体(Gene Ontology,GO)与京都基因和基因组数据库富集分析(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)并绘制蛋白质-蛋白质相互作用网络,获得骨关节炎铁死亡HUB基因,筛选出铁死亡标记基因;将正常人软骨细胞设为对照组、人软骨细胞骨关节炎模型设为实验组,采用实时荧光定量PCR对两组铁死亡标记基因的mRNA表达进行验证。结果与结论:①共获得36个骨关节炎铁死亡基因,GO富集分析表明其主要参与氧化应激反应、皮质类固醇反应、类固醇激素反应、对糖皮质激素的反应和活性氧的代谢等过程;②针对产生超氧化物的NAD(P)H氧化酶及氧化还原酶活性、血红素结合、四吡咯结合中发挥作用;③KEGG富集分析表明骨关节炎铁死亡基因主要参与NOD样受体、白细胞介素17、缺氧诱导因子1、肿瘤坏死因子及叉头盒O类(FoxO)等信号通路;④构建蛋白质-蛋白质相互作用网络,进一步分析获得血管内皮生长因子A、白细胞介素6、JUN、PTGS2和DUSP1等5个骨关节炎铁死亡HUB基因,筛选出血管内皮生长因子A、白细胞介素6、PTGS2和DUSP1等4个铁死亡标记基因,体外实验证实其在对照组(正常人软骨细胞)与实验组(细胞骨关节炎模型)中有显著差异(P<0.05);⑤上述数据显示,铁死亡可能通过氧化应激、氧化还原及诱导炎症等作用于骨关节炎,机制上可能与缺氧诱导因子1等信号通路刺激NAD(P)H有关;血管内皮生长因子A、白细胞介素6、PTGS2和DUSP1可作为骨关节炎铁死亡的生物标志物。

摘要： MAPKKs是促丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)级联反应主要成员之一,位于该级联反应通路中间,对信号传递起着收集和发散的关键作用。有研究表明马铃薯StMAPKK4基因响应干旱胁迫,为进一步探究该基因的生物学功能,本研究对StMAPKK4基因进行了生物信息学分析。结果表明,StMAPKK4与科民茄亲缘关系最近。其含有蛋白激酶家族的Protein kinase domain(PF00069)结构域,位置定位于64~302 aa之间。StMAPKK4含有多个激素(茉莉酸甲酯、乙烯、脱落酸、ABA)及胁迫相关响应元件。qRT-PCR分析结果表明,StMAPKK4基因在马铃薯茎中表达量最高,且在干旱及盐处理下均上调表达。亚细胞定位表明该基因定位于细胞膜上。利用酵母双杂交方法筛选出8个与StMAPKK4相互作用的蛋白,并通过回转试验验证了其互作的真实性。对互作蛋白进行Blast比对结果显示,StMAPKK4与多酚氧化酶、藻蓝蛋白、天冬氨酸转氨酶、渗透素、磷酸盐转运蛋白等多种蛋白互作,初步判断StMAPKK4可能参与光合作用响应机制、植物体低温、干旱及盐胁迫等一系列非生物胁迫、促进根系对磷元素的吸收等生理生化过程。

摘要： 背景:miRNA-mRNA调控网络在各种生物过程中发挥重要作用,但其在脊髓损伤后神经源性膀胱中的具体作用机制尚不清楚。目的:基于生物信息学挖掘神经源性膀胱的相关靶点,并构建miRNA-mRNA调控网络,加以动物实验验证。方法:从GEO数据库筛选神经源性膀胱的差异基因,构建miRNA-mRNA调控网络。利用David数据库对差异基因进行GO和KEGG分析,利用STRING数据库进行PPI分析,并通过Cytoscape和ROC曲线筛选关键基因,最终通过神经源性膀胱大鼠模型对关键基因进行RT-PCR验证。结果与结论:①共筛选出188个神经源性膀胱的差异基因,GO及KEGG分析发现其主要在炎症反应、Cytokine-cytokine受体相互作用、趋化因子信号通路等方面显著富集;通过Cytoscape及ROC曲线结果筛选出miR-147-脑源性神经营养因子和miR-362-5p-Scn9a 2个关键调控网络;②RT-PCR检测结果显示,与对照组比较,神经源性膀胱模型大鼠中miR-147、miR-362-5p、脑源性神经营养因子表达量上调,Scn9a基因下调;③结果提示,miR-147-脑源性神经营养因子、miR-362-5p-Scn9a作为炎症、氧化应激等病理生理过程的重要调控因子,有望成为诊断和治疗神经源性膀胱的新靶点。

摘要： 背景:类风湿性关节炎为自身免疫性疾病,研究其发病机制并进行相应的靶向治疗是目前主要的研究方向。目的:对类风湿性关节炎滑膜炎基因芯片数据进行生物信息学分析,寻找差异基因,建立和完善类风湿性关节炎的基因调控网络。方法:利用GEO2R对数据库中筛选出的类风湿性关节炎芯片进行基因差异表达分析,使用R语言及DAVID对差异基因进行基因本体论富集分析和DAVID功能富集分析,String数据库进行蛋白网络互作分析,Cystoscape软件获取关键基因,实时荧光定量PCR和Western blot对部分关键靶基因进行实验验证。结果与结论:(1)类风湿性关节炎患者的滑膜组织中2064个基因呈差异性表达,其中上调基因625个,下调基因1439个;(2)差异基因主要涉及免疫反应激活细胞表面受体信号通路和抗原受体介导的信号通路等生物反应;(3)根据蛋白互作网络分析筛选出10个关键靶基因,包括表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)、MYC、RELA、ITGB2、LCK、EPHB2、IRF4、NRAS、FN1、MAPK1;(4)基于蛋白互作网络的蛋白互作线数量与Cystoscape算法评分得到EGFR、MYC、RELA、ITGB2、LCK五个显著性较高的基因,并对其进行实验验证;(5)实时荧光定量PCR和Western blot实验结果表明,类风湿性关节炎组滑膜组织中EGFR、MYC、RELA、ITGB2、LCK基因的mRNA和蛋白表达水平较对照组滑膜组织显著增高,其中EGFR最为显著;(6)提示膝关节类风湿性关节炎滑膜组织有明显不同的基因表达特征,其中EGFR是类风湿性关节炎滑膜组织最有价值的差异表达基因。

摘要： 背景:免疫浸润在骨关节炎的病程发展过程中发挥着重要作用,而铜死亡是近期最新发现的一种新型细胞程序性死亡,目前尚未有铜死亡基因调控免疫浸润在骨关节炎中的相关机制研究。目的:整合铜死亡基因和GEO数据库相关芯片,分析铜死亡基因与免疫浸润之间的关联性,构建风险模型,并进行基因本体、京都基因与基因组百科全书富集分析以及miRNA、中药预测,为今后骨关节炎免疫浸润方面的铜死亡机制挖掘提供理论支持。方法:通过GEO数据库检索符合条件的骨关节炎相关芯片,对其进行标准化处理;基于处理后的基因表达矩阵进行免疫浸润提取和量化,分析免疫浸润细胞及功能之间的相关性,以及它们在骨关节炎组和对照组中的差异性;整合处理后的铜死亡基因表达矩阵和标准化处理后的芯片基因表达矩阵,筛选出与骨关节炎相关的铜死亡基因,并构建风险模型,分析骨关节炎铜死亡相关基因的风险概率,另外通过FunRich软件预测其上游miRNA;最后通过Enrichr网站和Coremine Medical数据库对骨关节炎铜死亡相关基因进行基因本体、京都基因与基因组百科全书富集分析及中药预测。结果与结论:①免疫浸润相关性结果显示,树状突细胞和肥大细胞呈最强的正相关性(r=0.87),肥大细胞和肿瘤浸润淋巴细胞呈最强的负相关性(r=-0.81);②免疫浸润差异性分析显示,骨关节炎组中的树状突细胞、未成熟树状突细胞、巨噬细胞、肥大细胞、中性粒细胞、抗原呈递共抑制和趋化因子C-C-基序受体显著增加(P<0.05),而B细胞、Th2细胞和T细胞共刺激则显著减少(P<0.05);③共筛选出10个骨关节炎铜死亡基因,分别为SLC31A1、PDHB、PDHA1、LIPT1、LIAS、DLD、FDX1、DLST、DLAT、DBT,其中风险模型结果显示,PDHB可能是骨关节炎的风险因子;④富集分析结果,骨关节炎铜死亡基因主要富集在柠檬酸循环、丙酮酸代谢、糖酵解/糖异生等相关信号通路上;⑤通过Coremine Medical数据库共预测到包括温莪术(0.00475)、黄芩(0.049)、红景天苷(0.000237)等在内的27味中药和1种中药活性成分,其中红景天苷是此次研究中骨关节炎独立风险因子PDHB潜在的治疗中药活性成分;⑥FunRich软件共预测到包括has-miR-7a-5p、has-miR-7e-5p、has-miR-96-5p在内的29个骨关节炎铜死亡相关基因上游miRNA;⑦结果显示,骨关节炎铜死亡基因主要通过调节柠檬酸循环、丙酮酸代谢、糖酵解/糖异生等相关信号通路,影响树状突细胞、巨噬细胞、B细胞、抗原呈递共抑制等相关免疫细胞和功能在骨关节炎患者中的变化;在此过程中,包括has-miR-7a-5p、has-miR-7e-5p、has-miR-96-5p在内的29个miRNA可能也发挥着重要作用;另外,羊肝、温莪术和红景天苷等中药和中药活性成分可能是其潜在的分子药物来源。

摘要： 背景:甲状腺相关疾病极少被认为与肌腱疾病和肌腱撕裂有关,但近几年来,越来越多的证据表明甲状腺疾病参与了特发性的肌腱疾病。而在生长发育过程中,甲状腺功能对跟腱发育与力学性能的影响目前还鲜有研究。目的:明确甲状腺功能相关基因甲状腺激素受体β(Thrβ)、甲状腺激素应答蛋白(Thrsp)与跟腱力学性能、组织学形态的相关性,证实甲状腺功能对跟腱的发育存在潜在影响。方法:利用生物信息学分析不同发育阶段大鼠跟腱的基因表达谱,筛选得到甲状腺功能相关的基因Thrβ和Thrsp;选取不同生长发育阶段(28,42,56,70日龄,每个阶段6只)雌性SD大鼠跟腱,拉伸试验测定其力学性能;苏木精-伊红染色法结合形态计量学进行组织学评价;荧光定量PCR方法测定Thrβ和Thrsp基因的表达量;最后采用相关性分析判断跟腱中Thrβ、Thrsp基因的表达量与跟腱力学性能及组织学形态之间的联系。结果与结论:①随着大鼠的生长发育,其跟腱组织的最大载荷、最大拉伸长度和刚度到达最高点后不再显著变化,跟腱的这些力学性能可能与组织内胶原纤维的含量、种类及排列方式等有关;②且大鼠不同生长阶段跟腱中Thrβ和Thrsp基因的表达与跟腱的力学性能、组织学形态存在显著的相关性;③该结果证明甲状腺激素对跟腱的发育具有潜在作用,有望为跟腱损伤修复提供新的治疗思路。

摘要： PILS(PIN-LIKES)是一类新发现的生长素输出载体,协助生长素的极性运输。本研究立足甘蔗割手密基因组和栽培品种转录组数据,利用生物信息学分析技术,分别在割手密和栽培品种中鉴定到11个PILS(Saccharum spontaneum PIN-LIKES,SsPILS)基因和4个PILS(Saccharum spp.hybrid PIN-LIKES,ScPILS)基因。结果表明,11个SsPILS基因家族成员分布于6条染色体上,基因内含子数量介于5~11个。系统进化树分析发现,割手密PILS与水稻PILS有较高同源性,归属于3个不同的系统发育分支。转录组数据分析显示,SsPILS1c的同源基因ScPILS1c在受高粱花叶病毒和黑穗病菌胁迫甘蔗栽培种中差异表达。通过RT-PCR扩增技术,克隆获得ScPILS1c基因序列(NCBI accession number:OM258732)。该基因全长cDNA为1332 bp,包含一个1233 bp的完整开放阅读框,编码410个氨基酸,理论等电点(pI)为6.17,不稳定系数为39.31,平均疏水性值为0.689,预测ScPILS1c为稳定酸性疏水蛋白。其编码蛋白的二级结构主要包括α-螺旋(48.54%)和无规则卷曲(35.37%),这与三级结构预测结果相符。qRT-PCR表达分析揭示,ScPILS1c基因在甘蔗中的表达具有组织特异性,在蔗髓中表达量最低、皮中的表达量最高,同时该基因的表达受H2O2及黑穗病菌的显著性诱导。亚细胞定位表明,ScPILS1c基因的编码蛋白主要定位于细胞膜。以上结果为深入研究甘蔗PIN-LIKES基因的结构和功能积累了基础资料。

摘要： 基于NCBI数据库获取马鹿(Cervus elaphus)Cyt b基因序列,应用生物信息学方法对马鹿Cyt b基因编码的蛋白质进行理化性质、结构和相关功能的预测分析,了解马鹿mtDNA Cyt b基因的结构、功能和表达特性.结果表明:马鹿Cyt b编码的蛋白质为疏水性蛋白质,推测相互作用的蛋白质包括LOC100524873,UQCRC1,UQCRQ,ND1,MT-ND2,COX1,COX2,COX3,ND4H和CYC,功能与电子运输、耦合质子运输以及泛醌-细胞色素c还原酶活性有关;二级结构主要为无规则卷曲,有2个潜在的N-糖基化位点和34个磷酸化位点,9个跨膜螺旋结构域,定位于内质网和细胞质膜;马鹿与梅花鹿(Cervus nippon)的亲缘关系较近.这对于马鹿种质鉴定分子标记的筛选及其与梅花鹿的渐渗杂交具有理论意义.

摘要： 背景:在牙周重建组织工程学中,包含基因众多且无法通过生物实验逐一验证。借助生物信息学手段,整合分析相关基因,构建牙周重建相关的级联调控通路,从而找到开启牙周重建的关键基因。目的:文章以分析牙周重建生物过程和调节机制为着眼点,旨在筛选出牙周重建过程中关键性的启动基因,为牙周重建治疗寻找理想的基因靶点。方法:①采用GO功能注释体系,对参与牙周重建的干细胞分化、骨组织改建以及牙周软组织形成功能的基因做整合分析,找出各功能交集基因;②集成TRANSFAC、TarBase、TransmiR、miRTarBase及miRecords数据库,建立“牙周重建相关的级联调控通路”,将牙周重建生物学过程内的所有基因映射到调控网络内,用广度优先算法将这一子网内的所有线性通路挖掘出来,找出调控上游基因。结果与结论:①干细胞分化、成骨细胞分化/成骨细胞增殖以及成纤维细胞增殖3种生物功能的交集基因是CDK6和SFRP1;②级联调控通路中,可以作为上游调控牙周重建的关键基因有3个一级基因:骨形态发生蛋白7、PAX2和SMAD3,有2个二级基因:RUNX2和JUN,有2个3级基因:ESR1和GNAS;上游起始基因多包含在成骨细胞分化/成骨细胞增殖功能过程中;③结果证实:SFRP1,骨形态发生蛋白7,PAX2,SMAD3,RUNX2,JUN,ESR1,GNAS基因在牙周重建过程中起关键作用。牙周重建过程极有可能开始于骨组织改建,包括成骨细胞分化和成骨细胞增殖,接下来是成纤维细胞增殖。

摘要： 目的：应用人类全基因组表达谱芯片分析,识别职业性汞暴露人群血浆差异基因表达谱,通过生物信息学的方法识别相关信号通路以及通过荧光定量PCR的方法验证差异基因. 方法：收集江苏省某水银温度计工厂和荧光灯工厂参加职业健康体检的工作人员生物样本和资料,将研究对象分为两组：高浓度汞暴露组(尿汞浓度＞35μg/g肌酐)、低浓度汞暴露组(尿汞浓度＜35μg/g肌酐).使用人全基因组表达谱芯片进行基因表达检测,筛选差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs).获得的DEGs提交至DAVID平台和Metascape平台进行基因功能聚类、通路和蛋白互作网络分析.为评估芯片表达谱数据的可靠性及生信分析的结果.对预测到的信号通路的关键差异基因进行荧光定量PCR实验验证. 结果：转录组芯片结果显示职业性汞暴露高暴露组和低暴露组之间共有269个DEGs,其中上调203个,下调66个.生物信息学分析显示,相较于低浓度暴露组,高浓度暴露组的DEGs注释在p53蛋白对DNA损伤反应的内在凋亡信号通路等30条GO条目以及蛋白水解酶复合体(Proteasome)信号通路等30条主要通路.蛋白互作网络分析结果显示,主要涉及PTEN信号通路.最后,在扩大样本中进行荧光定量PCR实验验证,结果显示NFE2L1、SOX6、RNF2三个基因确定存在差异表达,NFE2L1、SOX6、RNF2在PTEN通路和神经胶质细胞命运决定中发挥了重要作用. 结论：本研究的结果为汞的毒性作用机制尤其是神经系统毒性的探讨提供了一个新的视角.

摘要： 目的：通过生物信息学技术研究滋阴疏肝药一贯煎治疗肝癌的分子机制.方法：在PubChem数据库中查找一贯煎组成药物的活性靶蛋白,在Gene数据库中查找肝癌相关人类基因,运用生物软件Ingenuity Pathway Analysis(IPA),构建二者分子网络并解析生物学通路.结果：查到一贯煎靶蛋白分别76个,肝癌相关基因300个,二者分子网络复杂,生物功能多样,共同作用生物通路281条,主要涉及凋亡和肿瘤等相关生物学通路,且一贯煎可作用肝癌相关通路的TP53、NF-κB、STAT1、ERK1/2、MMP2等78个位点.结论：一贯煎可通过干预肝癌相关的凋亡和癌症通路中多个位点发挥治疗的作用.

摘要： 目的：基于网络药理学和生物信息学探究补肾活血胶囊治疗骨性关节炎的分子机制. 方法：通过网络药理学和生物信息学的相关手段,对补肾活血胶囊进行活性成分筛选及药物疾病靶点预测,明确补肾活血胶囊治疗骨性关节炎的特异性靶点,分析其信号通路富集程度以探究其可能的分子机制. 结果：通过TCMSP数据库检索补肾活血胶囊相应成分1186个,根据OB值和DL值筛选入血活性成分249个,预测靶点145个;通过疾病基因相关数据库检索与骨性关节炎发生发展相关的已知的靶点基因168个,拓扑分析关键基因188个;根据GO分析结果可知,补肾活血胶囊作用于骨性关节炎主要涉及细胞周期调控、蛋白质定位调控、氧化应激反应和分解代谢过程调控等生物学功能和泛素介导的蛋白水解、雌激素信号转导通路、甲状腺激素信号通路、DNA复制及内质网中的蛋白加工等通路. 结论：补肾活血胶囊治疗骨性关节炎具有多成分、多靶点的特点,其分子作用机制是复杂多样的,与多条信号通路均存在直接或间接的关系,主要从促进软骨细胞凋亡和抑制软骨细胞增殖两方面发挥作用,是多因素诱导的综合效应.

摘要： 目的：基于生物信息学和网络药理学初步分析葛根素治疗骨质疏松的关键分子机制,为骨质疏松症的治疗提供新的靶点. 方法：通过TCMSP数据库分析葛根素的化学属性,检索GEO公共数据库中关于葛根素和骨质疏松症的相关芯片,借助R语言分析差异基因,分别构建作用靶点的蛋白质-蛋白质相互作用关系(PPI),明确葛根素治疗骨质疏松症的关键基因,利用DAVID数据库对关键基因进行GO分析和KEGG通路分析. 结果：①葛根素的类药性为0.69;②检索GEO数据库确定葛根素相关序列号为GSE85871的芯片,利用R语言分析筛选出667个差异基因;检索GEO数据库确定骨质疏松症相关序列号为GSE56116的芯片,利用R语言分析筛选出1228个差异基因,③通过GeneMANIA数据库分别构建葛根素和骨质疏松症作用靶点的PPI网络图,采用Cytoscape映射获得80个关键基因;④通过DAVID在线分析功能富集显示,葛根素治疗骨质疏松症的生物学进程主要涵盖凋亡过程、雄激素受体信号通路、细胞分裂、钙离子反应及基因转录的正向调节等,信号通路主要表现为内质网中的蛋白质加工、胰岛素信号转导通路、细胞凋亡及促性腺激素释放激素信号转导通路等. 结论：利用网络药理学和生物信息学能有效地分析GEO数据库的原始基因芯片数据,通过芯片内在的生物学信息分析不仅能识别目前已知的葛根素治疗骨质疏松症相关生物进程和信号通路,还能发现一些新的通路或生物学过程;葛根素有望成为新的治疗骨质疏松症的分子.

摘要： 本文主要介绍了传染病的病菌来源、扩散、实验等内容，并阐述了高通量测序与生物信息学在传染病疫情中的应用。

摘要： 由尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)引起的豆科、葫芦科、茄科等100多种植物根腐病、茎腐病、茎基腐病等,严重影响着上述植物的健康生长,给生产生活造成了重大经济损失.F.oxysporum属于半知菌类真菌,是一种以土壤习居为主要特征的植物病原真菌,广泛分布于世界各地.前人研究发现,F.oxysporum的主要致病机制在于侵染并破坏寄主植物的维管束组织,从而导致植物不能实现正常的营养和水分运输功能,引起植物根腐、茎腐、茎基腐等症状,严重时甚至造成植株萎蔫死亡,严重影响着植物的产量和品质.同时,前人研究表明,植物病原真菌、卵菌以及细菌中存在着大量的分泌蛋白,其在侵染植物的过程中发挥着重要的作用,不仅有助于实现其对植物的侵染、定殖和扩散,而且有助于形成对抗植物免疫防卫反应的效应分子、信号分子和诱饵蛋白.然而,对于尖孢镰刀菌的分泌蛋白尚未明确,因此本研究以全基因组序列中已经公布的尖孢镰刀菌菌株(F.oxysporum f.sp.lycopersici4287)中的蛋白序列为基础数据,以真菌分泌蛋白所具有的特征(N-端含有信号肽、不含有跨膜结构域、没有GPI锚定位点、将蛋白分泌在胞外)为依据,利用SignalP v3.0、ProtCompB v9.0、TMHMM v2.0、big-PI Fungal predictor、TargetP v1.1等生物信息学分析程序筛选、获得分泌蛋白,同时,对其氨基酸组成及分布、信号肽长度大小、信号肽切割位点等特征进行分析,结果表明:尖孢镰刀菌中分泌蛋白数量为778个,其氨基酸长度多集中于101～400AA,所占比例为57.07％,氨基酸组成中以G(甘氨酸)最多,所占比例为9.20％;信号肽长度以16～21aa最多,所占比例为81.49％,信号肽氨基酸残基中以P(脯氨酸)最多,所占比例为9.12％;信号肽切割位点-3～3氨基酸组成中最多的分别是T(苏氨酸)、S(丝氨酸)、T、A(丙氨酸)、S、S,信号肽切割位点属于T-X-A类型,属于SPⅠ型信号肽识别位点,具有相对保守性特点.

摘要： 鸡球虫病是严重危害养鸡业的主要原虫病之一，该病经常呈爆发性流行，可以感染不同日龄的鸡，其中雏鸡最易感，在感染球虫第5-6天后，盲肠壁增厚，严重出血、肿大，发病率和死亡率最高，给养鸡业带来巨大的经济损失。为了分析柔嫩艾美耳球虫(E.tenella)河北株SO7基因生物信息学,并用毕赤酵母表达其SO7蛋白,为研究SO7蛋白功能及E.tenella疫苗的研制奠定基础.利用RT-PCR方法克隆出E.tenella河北株SO7基因连接到pMD18-T载体中,进行测序及生物信息学分析;将SO7基因克隆到毕赤酵母分泌表达载体pPIC9中,构建重组表达载体pPIC9-SO7线性化后,转化巴斯德毕赤酵母GS115细胞中,甲醇诱导表达,采用SDS-PAGE和Western-blotting方法验证蛋白的表达.结果显示:E.tenella河北株SO7基因编码215个氨基酸,具有一个开放阅读框,大小为645bp,与GenBank中登录的参考株氨基酸序列的同源性在98.1％～99.1％之间,与HN株同属一个分支,遗传关系较近;蛋白结构预测编码蛋白无跨膜区,342个氨基酸编码蛋白的都在细胞膜外.SDS-PAGE和Western-blotting结果表明,重组表达载体pPIC9-SO7,在毕赤酵母菌中表达出大约87kDa的目的蛋白.综上所述,E.tenella河北株SO7基因可以作为构建核酸疫苗候选基因之一.

摘要： 黑色素皮质素受体-4(Melanocortin reporter-4,MC4R)是G蛋白偶联受体超家族成员,在能量调控中发挥重要作用.本实验采用同源克隆以及染色体步移对缩骨鲫(Carassius auratus sogu var.)MC4R基因进行克隆,对其核苷酸序列和推测的氨基酸序列进行生物信息学分析,通过Real-time PCR对其mRNA组织分布进行研究,并对缩骨鲫MC4R编码区潜在的与生长相关的SNPs进行筛选.本实验克隆MC4R基因组基因长度为2854bp,只包含一个外显子,长度为981bp,共编码326个氨基酸,MC4R共有七个跨膜结构,是较为稳定的疏水蛋白.缩骨鲫MC4R与鲫鱼的MC4R氨基酸序列的同源度最高达到99.3％,与MC3R和MC5R同源度相对其他MCRs成员较高.缩骨鲫MC4RmRNA在脑中表达量最为显著,眼中次之,肌肉,卵巢和肾脏中表达较少,在鳃、肠、心脏和肝胰腺中微量表达.在MC4R的CDs区内检测到6个与生长潜在相关的SNPs:两个错义突变(A199G和A881C),4个同义突变(A123G,C231T,A444G和C480T).本实验可为缩骨鲫生长和发育的分子机制研究以及遗传育种提供基础资料.

摘要： 目的：研究miR-195-5p在肝癌中表达以及其靶基因功能的生物学信息学分析. 方法：通过国际癌症和肿瘤基因图谱(TCGA)数据库,分析了miR-195-5p在肝癌组织中的表达及其与患者生存之间的关系.通过miRwalk2.0数据库获取预测与有实验数据支持的miR-195-5p靶基因,利用DAVID生物信息数据库对其靶基因进行功能聚类分析(GO)及生物通路(KEGG)分析;以STRINGC在线分析软件构建其靶基因蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,筛选PPI网络中的核心基因.人类蛋白质图谱(HPA)数据库和基因表达谱数据动态分析(GEPIA)进一步验证筛选出的核心基因. 结果：基于TCGA数据库,miR-195-5p在肝癌组织中的水平显著低于配对的正常组织;miR-195-5p低表达的肝癌患者呈现一定预后差的趋势.miR-195-5p靶基因GO功能富集分析主要显著富集到蛋白磷酸化、RNA聚合酶Ⅱ启动子转录的正调节、Wnt信号通路等生物学过程.KEGG富集分析靶基因显著富集于多个癌症相关通路.miR-195-5p靶基因编码蛋白之间存在复杂的相互作用,其中POLR2A、MIB1、MAPK3、ACACA、ASH1L以及MAP3K3是靶基因PPI网络中的核心基因,且MAPK3蛋白与mRNA表达水平在HCC组织中均显著增加. 结论：miR-195-5p表达下调可能在肝癌发生中起到重要作用,可能与MAPK3表达增加有关.

摘要： 目的：应用环状RNA(circRNA)芯片及荧光定量PCR技术分析职业性汞作业工人血浆中circRNA的差异表达,并对验证成功的circRNA判断其用于诊断职业性汞中毒的准确性.为进一步探索差异性表达的circRNA作为职业性汞中毒诊断生物标志物及其调控机制研究奠定基础. 方法：本研究收集实验参与者的外周静脉血并分离出血浆,提取总RNA;在筛选阶段,利用circRNA芯片技术分别在10例慢性汞中毒工人、10例汞吸收工人和10例对照工人的血浆样本中检测种属为人类的circ RNA的表达情况,根据筛选标准选择待验证circRNA,然后使用实时荧光定量PCR技术在另外30例汞中毒工人、30例汞吸收工人和30例对照中进行扩大验证.最后应用ROC诊断曲线评价验证的circRNA用于诊断职业性汞中毒的价值,运用生物信息学方法得到与环状RNA相关的miRNA. 结果：在芯片初筛阶段,4个circRNA符合筛选标准,其中相较于对照组hsa_circ_0082189,hsa_circ_0008558,hsa_circ_0021922和hsa_circ_0068939在慢性汞中毒和汞吸收组血浆中表达均上调.随后在扩大验证阶段,慢性汞中毒组和汞吸收组血浆中hsa_circ_0008558和hsa_circ_0021922的相对表达量与对照组相比仍显著上调.通过ROC曲线分析,hsa_circ_0008558和hsa_circ_0021922诊断职业性汞中毒的AUC分别为0.973和0.943,用于诊断职业性汞中毒较准确. 结论：本研究在职业汞作业人群中发现,慢性汞中毒工人血浆hsa_circ_0008558和hsa_circ_0021922的表达量上调,血浆hsa_circ_0008558和hsa_circ_0021922具有作为职业性汞作业工人分子标志物的潜质,此外,差异性表达的环状RNA的生物信息学有助于职业性汞中毒发病机制研究,可作为机制研究的参考和补充.

摘要： 本发明公开了一种基因组学及生物信息学的微生物组学在线分析平台架构，包括：底层支撑层，包括生物信息分析模块和云平台支撑模块，生物信息分析模块用于利用云平台支撑模块针对16S、ITS、18S以及微生物宏基因组测序进行个性化分析，与数据以及功能层、交互层交互，最后通过交互层以交互界面的形式对用户呈现，云平台支撑模块包含云平台所需的软硬件条件；数据以及功能层，用于向底层支撑层提供用户数据和系统数据；交互层，用于将生物信息分析模块的分析结果以交互界面的形式对用户呈现，本发明可解决传统高通量测序科研服务模式的弊端，使得无生物信息基础的科研工作者也可根据需要自主选择参数、一键生成分析结果、图形完全动态，便于实时解析。

摘要： 本发明公开了一种基于基因组学及生物信息学的在线交互云平台，包括：云分析平台，用于获取生物信息数据，并提供对生物信息数据的自动分析，输出分析结果；在线教育平台，用于提供用户生物信息分析相关的教育视频课程以及远程教学服务；知识分享论坛，用于通过多个分区以提供用户对生物信息分析相关知识的分享，本发明可提供用户对生物信息数据的自动分析，并通过在线教育以及知识分享，方便用户获得前沿知识技能，极大提高生物科学研究领域对基因组学技术的应用能力。

摘要： 一种供个人确定其共享、隐私和数据访问首选项以及生物信息学数据披露条件的系统、方法和设备，包括网络上的全基因组序列数据。通过与隐私首选项存储库和策略存储库的结合，用于表达关于访问此类信息的法律和制度准则，私有访问局可以令这种隐私要求得到处理，同时通过适当授权的当事人或应用程序，广泛共享这些数据。通过使用与这种数据元素同时发生的各种形式的元数据、加密和全局唯一ID，可以查询到所述数据的离散段；在允许的情况下，根据与直观用户界面相关联并通过直观用户界面进行动态控制的相关隐私法律、制度策略和个人的首选项，发现、访问、分析、查看、与其他健康数据和联系资料相关和/或导出。

摘要： 基因组或蛋白质组数据被编码为包括生物信息学字符集(20)的字符的基因组或蛋白质组字符串。基因组或蛋白质组数据的每一个碱基或肽通过生物信息学字符集的单个字符来表示，以及生物信息学字符集的每个字符编码(I)碱基或肽以及(II)与该碱基或肽相关联的至少一个注释的数据值。该基因组或蛋白质组数据通过使用映射到生物信息学字符集的生物信息学字体(40)显示基因组或蛋白质组字符串来被显示。至少一个字符串函数可在基因组或蛋白质组字符串上执行以生成更新的基因组或蛋白质组字符串，其中至少一个碱基或肽由编码了至少一个附加的或修改的注释的数据的单个字符表示，该字符由执行的字符串操作生成。

摘要： 本发明公开了一种基因组学及生物信息学的微生物组学在线分析平台架构，包括：底层支撑层，包括生物信息分析模块和云平台支撑模块，生物信息分析模块用于利用云平台支撑模块针对16S、ITS、18S以及微生物宏基因组测序进行个性化分析，与数据以及功能层、交互层交互，最后通过交互层以交互界面的形式对用户呈现，云平台支撑模块包含云平台所需的软硬件条件；数据以及功能层，用于向底层支撑层提供用户数据和系统数据；交互层，用于将生物信息分析模块的分析结果以交互界面的形式对用户呈现，本发明可解决传统高通量测序科研服务模式的弊端，使得无生物信息基础的科研工作者也可根据需要自主选择参数、一键生成分析结果、图形完全动态，便于实时解析。

摘要： 本发明公开了一种基于基因组学及生物信息学的在线交互云平台，包括：云分析平台，用于获取生物信息数据，并提供对生物信息数据的自动分析，输出分析结果；在线教育平台，用于提供用户生物信息分析相关的教育视频课程以及远程教学服务；知识分享论坛，用于通过多个分区以提供用户对生物信息分析相关知识的分享，本发明可提供用户对生物信息数据的自动分析，并通过在线教育以及知识分享，方便用户获得前沿知识技能，极大提高生物科学研究领域对基因组学技术的应用能力。

摘要： 本发明公开了一种基于蛋白质质谱数据注释真核生物基因组的生物信息学方法，所述具体方法包括(1)构建高覆盖度的真核生物多组学序列数据库；(2)去除真核蛋白序列数据库冗余；(3)质谱原始数据格式转换；(4)采用多种不同算法的数据库搜索引擎，分别对质谱数据进行检索；(5)对检索及处理后的结果分别进行肽段图谱匹配打分；(6)对经类别FDR体系评估后的结果数据进行筛选；(7)验证已注释编码基因；(8)鉴定未注释新基因；(9)可变剪接的鉴定；(10)功能性点突变的鉴定；(11)针对蛋白质翻译后修饰进行大规模鉴定；(12)新基因和翻译后修饰的功能性注释。本方法全面提升蛋白质质谱数据分析的准确度和灵敏度，实现了对真核生物基因组的深度解析和注释，具体有高效、准确、全面的特点。

摘要： 基于生物信息学减缓膜生物污染的方法，膜技术具有高效的固液分离效果，但膜污染问题仍然是制约膜技术在水处理领域广泛应用的主要障碍。本发明基于生物信息学减缓膜生物污染的方法包括筛选具备靶向功能的分子，将得到的分子靶向整合到膜上两部分；所述的筛选具备靶向功能的分子包括识别膜生物污染中启动生物膜形成的信号分子，从得到的信号分子中筛选出起主要作用的信号分子，识别具有灭活信号分子功能的分子，从分子中筛选出无毒副作用的分子作为具备靶向功能的分子；所述的将得到的分子靶向整合到膜上，包括膜基体材料改性方式或膜表面改性方式；本发明具有效果显著、工艺简单、稳定性好且费用较低等优点，能够从本源上实现膜生物污染的抑制。

摘要： 一种病原微生物模拟表位的生物信息学筛选方法。本方法首先对LCDV－1基因组序列进行了BLAST比对，从中筛选得到保护性抗原蛋白候选基因TK和ORF29；然后分别对两个基因表达的蛋白质进行了疏水和亲水性、抗原性和跨膜结构分析，综合12种结构性质分析结果，最后通过综合性抗原指数的计算公式(I)，其中，将I＞O的序列推定未知的LCDV－cn相应的模拟表位。再将上述获得的模拟表位进行人工合成，通过竞争性酶联免疫吸附分析检验各种模拟表位的免疫反应性。本发明充分利用丰富的核酸和蛋白质序列资源，通过特定的生物信息学分析方法快速捕获未知病源微生物抗原蛋白的模拟表位。

摘要： 本实用新型涉及生物信息技术领域，且公开了一种生物信息学基因信息分析装置，包括生物基因分析装主体，所述生物基因分析装主体的内部设置有移动机构，所述移动机构与生物基因分析装主体为电性连接，所述移动机构与生物基因分析装主体为滑动连接，所述生物基因分析装主体的内部设置有夹紧模块，所述夹紧模块与生物基因分析装主体电性连接，所述生物基因分析装主体的内部设置有分析机构，所述分析机构与生物基因分析装主体为电性连接。该生物信息学基因信息分析装置，启动电机三，电机三带动齿轮转动，通过齿轮与齿槽的啮合连接带动分析仪向下移动，从而带动吸管向下移动插入试管，吸取试管内的样品，从而实现了对试管样品的自动获取处理。