目的:研究超高剂量率照射(FLASH-RT)和常规照射(CONV-RT)对小鼠肝脏基因表达谱的影响，为揭示FLASH-RT的潜在作用机制提供理论依据。方法:将11只C57BL/6J雄性小鼠，按照随机数字法分为健康对照组(Ctrl组)、常规照射组(CONV-RT组)和超高剂量率照射组(FLASH-RT组)。CONV-RT组和FLASH-RT组采用相应的方式对小鼠进行腹部照射，剂量均为12 Gy，照后将小鼠脱颈处死，分别收集肝脏组织，提取总RNA。通过转录组测序技术和生物信息学分析方法，探究小鼠受照后肝脏组织基因表达谱变化。利用实时定量PCR法对3个基因(Stat1、Irf9和Rela)表达水平进行验证分析。结果:FLASH-RT组与CONV-RT组之间共发现1 762个差异表达基因(DEGs)，其中上调基因660个，下调基因1 102个；FLASH-RT组与Ctrl组之间共发现1 918个差异表达基因，其中上调基因728个，下调基因1 190个；CONV-RT组与Ctrl组之间共发现1 569个差异表达基因，其中上调基因1 046个，下调基因523个。基因本体论(GO)分析显示，FLASH-RT组与CONV-RT组中的DEGs主要涉及对病毒的防御反应、细胞组分中的其他生物和分子功能中的腺苷转移酶活性等功能，FLASH-RT组与Ctrl组中的DEGs主要涉及对其他生物的防御反应、内质网伴侣复合物和双链RNA结合等功能。京都基因与基因组百科数据库(KEGG)分析显示，FLASH-RT组与CONV-RT组之间小鼠肝脏组织差异基因涉及甲型流感病毒及单纯疱疹病毒感染等多种通路，FLASH-RT组与Ctrl组之间小鼠肝脏组织差异基因涉及甲型流感病毒及NOD样受体信号通路等多种KEGG通路。实时定量PCR结果表明，FLASH-RT处理后，Stat1、Irf9和Rela mRNAs的表达水平显著升高( t＝6.62、2.11、1.67， P<0.05)。 结论:FLASH-RT和CONV-RT可引起小鼠肝脏组织中基因表达谱的改变，这些DEGs涉及多种放射生物学相关的功能通路，而FLASH-RT可以降低辐射引起的肝损伤，其机制可能与组织缺氧引起辐射抵抗有关。

新辅助治疗(neoadjuvant therapy,NAT)是目前临床治疗乳腺癌的重要手段之一,不同患者对NAT的治疗反应差异较大.预测标志物有助于实施治疗前预测患者对NAT的应答情况,从而为临床治疗决策提供参考.该文总结了乳腺癌NAT疗效预测的相关研究,主要从常规临床预测标志物、多基因表达谱和人工智能结合数字病理三个研究领域进行概述,重点介绍了当前应用人工智能技术从病理图像中进行疗效及预后预测的研究现状,旨在提高对乳腺癌NAT后疗效及预后预测标志物方面的认识水平.

目的 研究树突状细胞(dendritic cell,DC)经沙棘黄酮(Seabuckthorn flavones,SF)处理后形态、表型与基因表达谱的变化.方法 DC培养液中添加SF 200μg/ml,培养7 d后光镜观察形态学变化;流式细胞术检测DC表面标记;构建RNA文库进行数字基因表达谱(DGE)分析,筛选差异表达基因,分析富集的gene ontology(GO)以及Kyoto encyclopedia of genes and genomes(KEGG)信号通路.结果 SF处理后,流式结果显示DC显著上调表达HLA-DR、CD80、CD83、CD86;DGE筛选出差异表达基因355个,上调176个,下调179个,GO富集主要在调节免疫系统过程、免疫系统发育等生物学途径;信号通路分析表明,显著富集的途径与炎症、免疫系统和癌症等疾病密切相关.结论 SF能促进DC共刺激分子与促成熟分子的上调表达,并对CD11a、SLAMF6、LMCD1、TSC22D3和IKZF3等免疫相关基因的表达有调节作用.

对芳香醇氧化酶编码基因vvaao1序列特征及差异表达进行分析,以期为研究vvaao1在草菇基质降解与子实体发育中的生物学功能提供依据.应用ZOOM软件分析基因结构与序列准确性;通过生物信息分析网站预测氨基酸序列的信号肽、亚细胞定位及三级结构;采用MEGA 5.1构建系统发育树;结合数字基因表达谱(DGE)、荧光定量PCR(RT-qPCR)、蛋白质组(iTRAQ)分析进行差异表达分析.结果显示,vvaao1全长3091 bp,含有9个外显子、8个内含子,开放阅读框长1803 bp,编码600个氨基酸;生物信息分析结果显示:VvAAO1具备信号肽,为分泌蛋白;其三级结构由20个 α-螺旋和19个 β-折叠组成,与模式蛋白3FIM的一致性(Identity)达到48％.进化树结果显示,VvAAO1属于AAO家族,与侧耳属菌株Pleurotus.eryngii和P.pulmonarius的AAO序列最为接近.DGE、RT-qPCR及iTRAQ的分析结果表明,vvaao1在可孕异核体菌丝上的表达量分别是两个同核体菌株之和的51.0、49.8和2.13倍;进一步对不同发育阶段的子实体样品进行RT-qPCR检测,结果显示vvaao1在原基时期的表达量均显著高于其他时期的样品.VvAAO1具备信号肽,为分泌蛋白,其编码基因在异核体菌株H1521的表达水平显著高于两个同核体菌株之和,存在协同增效表达,且在原基时期表达量最高,vvaao1的高表达可能有利于草菇子实体的形成.

目的 观察血府逐瘀胶囊与血管内皮生长因子(VEGF)体外成血管作用的差异及各自对基因表达谱的影响,为中西两种药物促血管新生行为差异提供分子调控模式.方法 通过血府逐瘀含药血清和VEGF影响内皮细胞HMEC-1(HMEC-1)体外成血管的结果分析,明确二者的行为差异,并确定各自最佳促血管新生的药物条件,进一步通过数字基因表达谱(DGE)技术,分析两种药物在最佳药效条件下影响基因表达的情况.结果 与空白血清组比较,2.5％含药血清组作用48 h血管管腔数明显增加,5％含药血清组作用48、72 h血管管腔数明显减少(均P＜0.01).与空白组比较,1.25、2.5、5、10 ng/mL VEGF干预组血管管腔数明显增加(P＜0.01).将2.5％血府逐瘀含药血清和10 ng/m LVEGF作用48 h选定为最佳促血管新生的药物条件,进一步DGE分析的结果显示,受VEGF影响表达差异显著的基因共7个(SCGB3A1、FTPA2、IGLL5、SFTPC、SFTPA1、CD74、SFTPB),均为下调基因,共涉及百日咳、吞噬体、原发性免疫缺陷、抗原加工提呈、溶酶体、单纯疱疹感染、肺结核7条有显著差异的通路.受血府逐瘀胶囊影响的表达差异基因为5个(OTX1、BCYRN1、MRPL50、CCDC104、TCEAL1),其中OTX1表达上调,其余4个均表达下调,无差异显著的通路.结论 血府逐瘀胶囊促血管生长呈现短暂及双向调控的特点,而VEGF只表现出单纯的促血管生长作用.两种药物促血管生长的行为差异与其所影响的基因密切相关.

目的:研究不同比例红蓝光下苗期油菜表型、转录和蛋白水平的差异.创新点:利用转录组和蛋白组技术对不同红蓝光质下油菜叶片的分子表达进行检测,并探讨了其与叶片表型响应的关系.方法:采用数字基因表达谱和双向电泳技术检测红蓝光处理后油菜叶片的基因和蛋白表达水平,并分析处理间的差异.结论:不同比例红蓝光下,油菜叶片转录组和蛋白组呈系统性变化.高比例红光诱发叶片表皮发育和解剖结构形态建成相关基因的表达,它们可能与高比红光诱发的遮阴应答相关.高比蓝光促进叶绿体相关基因的表达,它们可能与高比蓝光下阳生型叶绿体的形成相关.红蓝单色光诱发胁迫应答相关蛋白的表达,而红蓝复合光促进碳氮代谢和次生代谢相关蛋白的表达.

以抗逆性较强的荒漠植物花花柴为材料,利用数字基因表达谱技术对用质量百分数20％的PEG溶液处理0、4、8、12和24 h后的花花柴幼苗的mRNA-Seq测序结果进行分析.结果表明,花花柴幼苗叶部在不同处理时间均上调表达的基因有122个,下调表达的基因54个,根部在不同处理时间均上调表达的基因73个,下调表达的基因79个.利用qRT-PCR和RT-PCR对可能与花花柴耐旱相关的6个差异表达基因进行了验证,发现其表达模式与表达谱结果一致,推测这些基因可能均与花花柴响应干旱胁迫相关.本研究为耐旱相关基因的发掘及应用提供了基础.

[目的]昆虫病原线虫(entomopathogenic nematodes,EPNs)的寿命和抗逆性是影响其商品化的重要因素.本研究旨在鉴定崇明拟异小杆线虫Heterorhabditidoides chongmingensis的模式品系DZ0503CMFT(DZ)的DAF-16基因的生物学功能,探讨该基因在DZ线虫的寿命和抗逆性中的作用.[方法]根据DZ线虫和其自身共生菌Serratia nematodiphila DZ0503SBS1T (S1)及非自身共生菌S.nematodiphila DR186 (186)共培养时生长发育的差异,结合已经构建的DZ线虫的数字基因表达谱(digital gene expression profile,DGE)文库,选取调控生长发育的胰岛素/类胰岛素信号通路(insulin/insulin-like growth factor signaling pathway,IIS)的主要转录输出信号DAF-16作为研究对象.通过同源性分析选取daf-16基因中特异性片段作为干扰片段,利用L4440质粒载体构建干扰片段的dsRNA表达载体,并转化到大肠杆菌Escherichia coli HT115(DE3)中.用饲喂法将daf-16dsRNA导入DZ线虫体内沉默基因;利用实时定量PCR检测RNA干扰效果,统计daf-16基因表达下调后的DZ线虫寿命、4个生理阶段的时长、抗逆性(热应激和氧化应激)以及表型(体长)和繁殖性状(48 h内产卵量、卵孵化率和雌虫率)等的变化.[结果]DZ线虫的daf-16(GenBank登录号:MH101641) cDNA全长2 164 bp,其中开放阅读框(open reading frame,ORF)长1 353 bp,编码450个氨基酸.RNAi后DZ线虫体内的daf-16基因表达量被显著敲低,相对于对照组空载L4440降低了49.05％.RNAi组线虫平均寿命为14.96 d,比空载L4440组(17.60 d)降低了15.00％.DZ线虫daf-16 RNAi组在繁殖阶段和快速身体运动阶段的时长比空载L4440组的短,而快速咽吸阶段和咽抽吸阶段的时长比空载L4440组的长.处理7d后DZ线虫daf-16 RNAi组在热应激(37℃)和氧化应激(10 mmol/L百草枯水溶液)处理时存活率显著低于DZ线虫的空载L4440组.在产卵量、孵化率、雌虫率和体长上daf-16 RNAi组与对照组之间没有显著差异.[结论]通过RNAi方法初步验证了DZ线虫的daf-16基因的生物学功能,该基因调控了崇明拟异小杆线虫的寿命和抗逆性.

丹参是中国传统大宗药材,具有重要的药用价值,但其品质受干旱胁迫影响较大,而对丹参响应干旱胁迫的应答机制尚不明确.本研究基于数字基因表达谱技术,对干旱胁迫处理后的丹参植株cDNA文库进行了差异基因表达谱分析.分析结果表明,共有5 740条基因受干旱胁迫诱导差异表达,其中l 143条表达上调,4 597条表达下调.Gene Ontology (GO)功能显著性富集分析表明,干旱胁迫应答基因的生物学功能主要集中在催化活性和结合活性中.Pathway显著性富集分析结果表明,上调基因显著富集在黄酮生物合成途径、核糖体途径、苯基丙酸类生物合成途径、半胱氨酸蛋氨酸代谢途径和植物激素生物合成等途径,下调基因则主要富集在鞘糖脂的合成途径、糖胺聚糖降解途径、卟啉代谢和叶绿素代谢途径上.随机抽取9个差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证,其结果与EDG检测结果一致.本研究的分析结果有助于进一步了解丹参响应干旱胁迫的分子机制,为干旱应答功能基因的筛选奠定基础.

为研究花生播种后通过覆土延长幼苗曝光,可促使下胚轴伸长,引伸子叶节出土,控制早花下针,有利于提高产量的机理,本研究采用数字基因表达谱的方法分析了花生幼苗曝光(处理)和不曝光(对照)下胚轴中的基因表达差异.结果表明,对照中检测到40 275个基因,处理中检测到40 554个基因;处理与对照相比,共检测出2 722个表达差异基因,其中1 887个基因上调表达,835个基因下调表达;根据GO分析标准,2 722个表达差异基因可以分为3个本体类别.生物过程本体有22类功能的基因,其中代谢过程类有关的基因最多,其次是细胞过程类有关的基因;细胞组成本体有14类功能的基因,其中细胞和细胞组分类有关的基因最多,其次是细胞器类有关的基因;分子功能本体有12类功能的基因,其中催化类基因最多,其次是结合类基因.进一步对差异表达基因富积的植物激素代谢路径分析表明,生长素代谢路径中有6个差异表达基因,其中3个基因上调表达,3个基因下调表达;细胞分裂素代谢路径中有3个差异表达基因,全部为下调表达;赤霉素代谢路径中有3个差异表达基因,其中2个上调表达,1个下调表达;脱落酸代谢路径中有4个差异表达基因,其中3个表达上调,1个表达下调;乙烯代谢路径中有2个差异表达基因,1个上调表达,1个下调表达;茉莉酸代谢路径有9个差异表达基因,2个表达上调,7个表达下调;另外,油菜素甾醇代谢路径中有一个表达上调差异基因.本研究结果对了解延长幼苗曝光,促进下胚轴生长,控制下针有利于花生高产的机理具有重要意义.