目的 通过生物信息学技术,筛选出与肺腺癌(LUAD)复发相关的关键基因和信号通路,为探讨LUAD复发的分子机制提供理论支持.方法 从TCGA和GEO数据库中下载LUAD相关数据集,利用加权基因共表达网络分析(WGCNA)算法挑选关键基因模块,采用LASSO-Cox回归分析构建预后模型;Limma算法筛选差异表达基因;Estimate和MCP算法评估免疫细胞浸润.结果 共筛选出29个相关基因模块.单因素Cox分析结果显示,仅有4个基因与患者预后显著相关.基于该基因集进行的LASSO-Cox预后模型显示,风险评分高的患者其预后差,提示该模型具有良好的预测能力.该模型筛选出4个关键基因,分别为丝氨酸-苏氨酸激酶受体相关蛋白(STRAP)、G蛋白亚基γ12(GNG12)、线粒体甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAM)、锚蛋白重复和泛素结构域蛋白1(ANKUB1).本研究对STRAP进行了深入分析,结果显示,STRAP在泛癌中呈现广泛高表达,且与多种肿瘤的不良预后及临床病理特征显著相关.STRAP与免疫抑制分子的表达呈显著正相关.高表达STRAP的患者其微环境CD8+T细胞、NK细胞等多种免疫细胞浸润降低,抑癌基因的单核苷酸多态性(SNP)显著升高,呈现"冷肿瘤"表型.此外,免疫组织化学表明,STRAP在肿瘤组织中显著高表达.结论 基因模型能够较好地预测患者复发风险,其中STRAP在LUAD发展中可能发挥重要作用.

鱼类的许多生理过程都受到烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptors)的调节,如神经肌肉信号传递.在海洋环境中,三带双锯鱼(Amphiprion ocellaris)被芋螺(Conus)捕食的过程与烟碱型乙酰胆碱受体密切相关.本研究以三带双锯鱼肌肉、脑、肠道组织的cDNA作为模板,克隆三带双锯鱼烟碱型乙酰胆碱受体不同亚基的基因,在此基础上进行生物信息学分析,同时构建系统进化树.研究结果表明,从三带双锯鱼肌肉组织中克隆得到了烟碱型胆碱能受体α1亚基(cho-linergic receptor nicotinic alpha 1 subunit,chrna1)和烟碱型胆碱能受体 e 亚基(cholinergic receptor nicotinic epsilon subunit,chrne)基因序列;从脑组织中克隆获得烟碱型胆碱能受体α10亚基(cholinergic receptor nicotinic alpha 10 subunit,chrna10)基因序列.将得到的基因序列利用Colabfold软件对其编码蛋白的3D结构进行预测,所得结果与已经解析的烟碱型乙酰胆碱受体的结构高度相似.采用荧光定量PCR技术对chrna1、chrne、chrna10基因在三带双锯鱼肌肉、脑、肠组织中的表达水平进行检测,结果显示,chrna1、chrne基因在肌肉组织中的表达量非常高,在脑组织中的表达量非常低,肠道组织中没有检测到表达.chrna10基因在脑组织中的表达量较低,在肌肉、肠道组织中没有检测到表达.系统进化树结果表明不同物种间乙酰胆碱受体的蛋白序列高度保守,三带双锯鱼与模式生物斑马鱼(Danio rerio)几乎同源.

AP2转录因子属于AP2/ERF超家族,参与调节植物生长发育的各种生物学过程,以及对生物和非生物胁迫的响应.然而,关于紫苏(Perilla frutescens)AP2转录因子家族的研究未见报道.在本研究中,从紫苏基因组中鉴定到18个AP2家族成员,使用生物信息学方法分析了基因结构、保守基序和顺式作用元件.WRINKLED 1(WRI1)是许多植物物种中脂质生物合成的关键调节因子,在油脂合成过程中发挥重要调控作用.通过序列比对发现其中1个成员与AtWRI1序列高度同源,含有2个保守的AP2结构域,命名为PfWRI1.结合转录物组数据分析了 PfAP2家族基因在紫苏不同组织和种子发育不同阶段的表达水平,结果表明,PfWRI1仅在紫苏种子中高表达,暗示Pf-WRI1 可能与种子的发育过程有关.进而构建植物过表达载体pCAMBIA1303-PfWRI1,通过农杆菌侵染技术转化野生型(Col)以及突变体(wri1-1)拟南芥,分别获得过表达和回补株系.结果表明,相比于Col,PfWRI1的表达导致拟南芥种子含油率提高了 8.90％～13.57％,并促进转基因拟南芥种子中油酸(C18:1)和亚油酸(18:2)的积累,减少棕榈酸(C16:0)、花生酸(C20:0)和花生一烯酸(C20:1)的积累.此外,外源PfWRI1基因的表达增加了糖酵解和脂肪酸生物合成相关基因At-PKP-α、AtPKP-β1、AtBCCP2、AtSUS2和AtLIP1的表达.综上所述,PfWRI1可能通过与上述基因互作,增加不饱和脂肪酸含量来促进油脂积累.

[目的]探究马铃薯磺肽素基因StPSK4特征及其在马铃薯抗病性中的功能分析,为马铃薯抗病育种提供理论依据.[方法]用生物信息学技术对StPSK4进行系统分析,转录组测序分析StPSK4的组织特异性、生物胁迫和非生物胁迫处理下的表达模式,检测StPSK4过表达植株对植物先天免疫反应情况和对青枯菌的敏感性.[结果]StPSK4基因的cDNA全长457 bp,编码100个氨基酸;StPSK4含有信号肽,其高级结构多由α-螺旋和无规则卷曲组成;PSK4的C端含有磺肽素序列DYIYTQ,StPSK4与茄科作物相似性均在80％以上;StPSK4在马铃薯芽和叶柄中高表达,对非生物胁迫(高温、盐)和生物胁迫(青枯菌、疮痂病菌)等响应剧烈;构建并获得过表达StPSK4的转基因马铃薯植株;过量表达StPSK4抑制马铃薯的ROS爆发、防御标记基因表达和对青枯病的抗病性.[结论]StPSK4可以响应高温和青枯病等多种逆境胁迫,过表达StPSK4抑制马铃薯的活性氧爆发、防御标记基因表达和对青枯病的抗性,证实StPSK4抑制马铃薯的抗病功能.

牙周炎是导致牙周结缔组织破坏及牙槽骨吸收的慢性感染性疾病，其发病率广泛，严重危害了广大患者的口腔及全身健康。宿主免疫炎症反应在牙周炎组织破坏中起了主要作用。多形核中性粒细胞（PMNs）作为牙周组织中重要的免疫细胞成分之一，可通过释放促炎因子，引发宿主免疫炎症反应，进而导致牙周炎的发生。DNA甲基化可以通过调节基因表达而影响免疫细胞的功能发挥。生物信息学技术可以通过分析公共数据库中牙周炎患者与健康人群牙周组织基因表达谱及DNA甲基化数据，挖掘关键的PMNs DNA甲基化基因，阐释该基因对于牙周炎病理进展的影响，从而为牙周炎的治疗提供新思路。

纳米粒子作为一种具有优良性能的新兴材料，在化工、纺织、生物医药等多个领域广泛应用，引起了社会对其潜在毒性的高度关注，由于传统毒理学技术的限制，迫切需要高通量方法来系统性评估纳米粒径尺度下粒子的潜在毒性。代谢组学是现代分析技术、生物化学及生物信息学等多学科交叉组合发展起来的新兴组学技术，通过分析细胞、组织等生物样品内代谢物种类及数量的变化，筛选早期毒性潜在标志物及相关代谢通路，是纳米粒子毒理学研究的重要高通量技术手段。本文拟从代谢组学在纳米毒理学研究中的应用进展和挑战等方面进行综述性回顾。

目的:研究电离辐射对小鼠骨髓细胞中环状RNA(circular RNA，circRNA)的N 6-甲基腺嘌呤(N 6-methyladenine，m 6A)修饰谱的影响，为揭示RNA表观遗传修饰与放射性造血系统损伤之间的关系提供科学依据。 方法:将24只C57BL/6 J小鼠按随机数表法分为健康对照组和照射组，每组12只。照射组用4 Gy 137Cs γ射线对小鼠进行全身照射。照后将两组小鼠脱颈处死，收集股骨中的骨髓细胞。提取总RNA，通过m 6A RNA免疫沉淀-高通量测序(MeRIP-Seq)技术和生物信息学分析方法，探究小鼠受照后骨髓细胞中circRNA m 6A修饰谱的变化。运用MeRIP-qPCR实验对变化显著的m 6A修饰位点进行验证。 结果:健康对照组和照射组中各鉴定出325和455个(其中两组共有178个，健康对照组特有147个，照射组特有277个)circRNA的m 6A修饰位点。健康对照组和照射组中各鉴定出1 275和1 017个(其中两组共有767个，健康对照组特有508个，照射组特有250个)发生m 6A修饰circRNA的来源基因。与健康对照组相比，照射组中有414个m 6A位点的富集倍数显著上调，178个m 6A位点的富集倍数显著下调，差异具有统计学意义( P < 10 -10；倍数筛选阈值> 5)。基因本体论(GO)分析显示，电离辐射后小鼠骨髓细胞中m 6A修饰水平显著改变的circRNA来源基因涉及染色质相关调控、纤毛转换纤维和多聚(A)特异性核糖核酸酶活性等多种功能。京都基因与基因组百科数据库(KEGG)分析显示，电离辐射后小鼠骨髓细胞中m 6A修饰水平显著改变的circRNA来源基因涉及血小板激活、Fc γ R-介导的吞噬作用和B细胞受体信号通路等多种通路。 结论:电离辐射可引起小鼠骨髓细胞中circRNA的m 6A修饰谱的迅速改变，差异甲基化的circRNA的来源基因涉及多种造血系统放射生物学相关的功能通路。该研究为从表观遗传水平揭示造血系统辐射损伤的分子机制奠定基础。

目的:明确1个多发性骨骺发育不良(MED)家系的基因变异及遗传学病因。方法:选取2020年9月13日于首都医科大学附属北京积水潭医院就诊的1个MED家系作为研究对象。收集该家系的临床资料，采集家系成员的外周血样，提取基因组DNA。对先证者进行全外显子组测序(WES)和生物信息学分析，确定变异位点，并通过Sanger测序法进行家系验证。分别构建 SLC26A2基因野生型和变异型表达质粒，瞬时转染人原代软骨细胞，应用免疫荧光技术与CCK8试剂检测变异对于蛋白定位和细胞增殖的影响。 结果:WES与PCR-Sanger检测发现先证者携带 SLC26A2基因复合杂合变异：c.484G>T(p.Val162Leu)和c.485_486delTG(p.Val162Glyfs*12)，分别遗传自其父亲与母亲。免疫荧光检测结果显示变异型SLC26A2 Val162Leu和SLC26A2 Val162Glyfs*12蛋白在人原代软骨细胞的细胞核和细胞质中均有分布，细胞增殖检测结果显示变异型SLC26A2 Val162Leu和SLC26A2 Val162Glyfs*12蛋白均能减少人原代软骨细胞的增殖。 结论:SLC26A2基因c.484G>T和c.485_486delTG变异均可影响人原代软骨细胞的增殖，可能是导致先证者患MED的遗传学病因。

目的:基于生物信息学技术研究，挖掘前列腺癌（PCa）淋巴结转移相关的分子标志物并进行临床验证。方法:从基因表达综合数据库（GEO）数据筛选出淋巴结转移PCa的差异表达基因，构建基因共表达网络枢纽基因，将枢纽基因纳入支持向量机模型评估PCa淋巴结转移预测效能。在癌症基因组图谱（TCGA）数据集中对枢纽基因进行验证并进行免疫浸润分析。收集2019年1月至2022年12月就诊于河北医科大学第四医院的80例PCa患者的临床资料，采用logistic风险模型评估枢纽基因对PCa淋巴转移预测效能。结果:共鉴别出5个枢纽基因（GSK3B、TP53、PSMC6、SUMO1、PIK3CA），其构建的支持向量机模型有着良好的预测价值（准确率83.87%）。TCGA验证结果显示仅PSMC6在存在淋巴结转移PCa组织中表达差异有统计学意义（ P<0.001）。免疫浸润分析结果显示PSMC6的表达量与9种免疫细胞（B细胞、树突状细胞、成熟树突状细胞等）有关联。临床信息分析示PSMC6的表达量与淋巴结转移、前列腺特异性抗原（PSA）、T分期、Gleason评分有相关性（ P<0.01）。单因素logistic回归分析结果显示T分期（ OR=3.230，95% CI：1.192~8.757， P=0.021）、Gleason评分（ OR=4.627，95% CI：2.212~9.677， P<0.001）、PSMC6（ OR=25.235，95% CI：5.326~119.560，， P<0.001）可作为淋巴结转移的预测因素。多因素logistic回归分析结果显示，PSMC6（ OR=16.537，95% CI：2.928~93.393， P=0.001）可作为预测PCa淋巴结转移的危险因素。 结论:PSMC6可能可以作为判断PCa患者淋巴结转移情况潜在分子标志物。

目的:探究微小RNA-543(miR-543)通过抑制RNA结合蛋白47(RBM47)对胃癌细胞增殖和转移的影响和机制。方法:荧光实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)技术检测40例新鲜胃癌和癌旁组织中miR-543表达；检测正常胃上皮细胞株GES-1和胃癌细胞株MKN45、NCIN87、AGS中miR-543的表达。分析miR-543表达与临床病理特征之间的关系。生物信息学分析miR-543的生物学功能和靶基因。双荧光素酶报告基因分析miR-543和靶基因RBM47之间调控关系。应用miR-543抑制物(inhibitor)干扰胃癌AGS细胞株中miR-543表达，细胞计数试剂盒(CCK-8)法、划痕实验、Transwell小室实验检测胃癌细胞株AGS增殖、侵袭、迁移能力；RT-qPCR和蛋白质印迹法(Western blot)检测AGS中人细胞周期素D1(Cyclin D1)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、RBM47、组织抑制剂1(TIMP1)表达。数据应用SPSS 25.0统计软件分析。结果:miR-543在胃癌组织中(2.476±0.812)的表达高于癌旁组织(1.165±0.295， t＝9.880， P<0.01)，在胃癌细胞株中的表达均高于GES-1(1.130±0.141， t＝9.842， P<0.05； t＝13.17， P<0.01； t＝35.07， P<0.01)，miR-543在AGS细胞株中表达量最高(5.120±0.545)。miR-543表达与胃癌患者淋巴结转移有关(阳性例数：27)。富集分析结果显示miR-543与多种生物学过程有关，RBM47基因是miR-543下游靶基因。RBM47基因在胃癌组织中表达(0.663±0.251)低于癌旁正常组织(1.604±0.613， P<0.01)，相关性分析结果显示RBM47基因与miR-543负相关( r＝－0.724)，双荧光素酶报告基因分析miR-543直接抑制RBM47表达。用miR-543 inhibitor转染AGS后，胃癌细胞增殖、侵袭、迁移能力明显下降( P<0.01)；Cyclin D1、MMP-9的mRNA和蛋白表达明显降低( P<0.01)，而RBM47、TIMP1的表达明显增高( P<0.01)。 结论:miR-543可通过抑制RBM47表达促进胃癌细胞的增殖和转移能力。