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鸡Fnip1基因克隆、组织表达及生物信息学分析
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作者 黄正洋 孔令琳 +4 位作者 王钱保 李春苗 吴兆林 黄华云 赵振华 《江苏农业学报》 北大核心 2025年第1期119-125,共7页
为了明确鸡卵泡素相互作用蛋白1基因(Fnip1)特征及其表达规律,本研究选择苏禽3号黄羽肉鸡为试验材料,运用分子克隆技术扩增了鸡Fnip1基因CDS区序列全长,对其序列特性进行了生物信息学分析,构建了系统进化树;利用RT-qPCR方法检测了Fnip1... 为了明确鸡卵泡素相互作用蛋白1基因(Fnip1)特征及其表达规律,本研究选择苏禽3号黄羽肉鸡为试验材料,运用分子克隆技术扩增了鸡Fnip1基因CDS区序列全长,对其序列特性进行了生物信息学分析,构建了系统进化树;利用RT-qPCR方法检测了Fnip1基因在鸡不同组织中的表达。结果获得鸡Fnip1基因CDS区,序列开放阅读框为3474 bp,位于第13号染色体16191415 bp至16251731 bp之间,编码1157个氨基酸。生物信息学分析结果显示,Fnip1基因有20个外显子,FNIP1蛋白含有FNIP_N、FNIP_M和FNIP_C等3个结构域;进化树显示,鸡先与鸟类聚为一类,再与哺乳动物聚为一支,在禽类上序列保守。FNIP1蛋白为亲水性蛋白,相对分子量为128310,理论等电点为5.25。蛋白质二级结构由α-螺旋(34.40%)、β-折叠(4.06%)、延伸链(13.74%)、无规则卷曲(47.80%)组成。表达分析结果显示,Fnip1基因在鸡的胸肌和腿肌中表达量显著高于其他组织。综上所述,本研究获得了鸡Fnip1基因CDS区序列全长,发现其在鸡肌肉组织中有较高表达。本研究结果可为进一步研究Fnip1基因在鸡肌肉生长发育中的分子机制研究奠定数据支撑。 展开更多
关键词 Fnip1 基因克隆 表达分析 生物信息学分析
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基于生物信息学和实验验证探讨温经汤通过PI3K/Akt/mTOR通路对子宫内膜异位症自噬的影响
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作者 张翼 吴璐璐 +3 位作者 贺冰 梁莹莹 唐俐 谭泉宁 《中国中医药信息杂志》 CAS 2025年第1期60-68,共9页
目的采用生物信息学方法及体外实验探讨温经汤治疗子宫内膜异位症的机制。方法通过TCMSP数据库收集温经汤有效成分及相关靶点,利用GEO数据库筛选子宫内膜异位症相关靶点并对靶点进行功能富集分析,预测温经汤治疗子宫内膜异位症的核心靶... 目的采用生物信息学方法及体外实验探讨温经汤治疗子宫内膜异位症的机制。方法通过TCMSP数据库收集温经汤有效成分及相关靶点,利用GEO数据库筛选子宫内膜异位症相关靶点并对靶点进行功能富集分析,预测温经汤治疗子宫内膜异位症的核心靶点并对核心靶点-药物配体进行分子对接,通过体外实验对结果进行验证。结果通过TCMSP数据库筛选获得温经汤有效成分117种,对应靶点248个;GEO数据库收集子宫内膜异位症相关差异基因5312个;温经汤治疗子宫内膜异位症的潜在作用靶点97个,核心靶点为IL6、TNF、EGFR。子宫内膜异位症差异基因主要富集于神经活性配体-受体相互作用、MAPK信号通路、内吞作用、钙信号通路、自噬、PI3K-Akt信号通路等。分子对接表明IL6、TNF、EGFR与相应药物配体结合稳定。体外实验表明,温经汤可抑制PI3K/Akt/mTOR通路表达,促进LC3Ⅰ向LC3Ⅱ转化,增加Beclin-1表达,抑制P62表达。温经汤还可抑制子宫内膜异位症特异性生物标志物CA125表达,减少异位内膜细胞表皮生长因子受体、白细胞介素-6和肿瘤坏死因子-α表达,抑制异位内膜细胞增殖。结论温经汤可通过多途径、多靶点治疗子宫内膜异位症。其中,通过抑制PI3K/Akt/mTOR表达逆转自噬抑制是重要机制之一。 展开更多
关键词 温经汤 子宫内膜异位症 生物信息学 PI3K/Akt/mTOR信号通路
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机器学习联合生物信息学筛选与自噬相关的肺纤维化关键基因及实验验证
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作者 巩月红 王梦君 +6 位作者 任航 郑辉 孙佳佳 刘军鹏 张飞 杨建华 胡君萍 《中国组织工程研究》 北大核心 2025年第35期7679-7689,共11页
背景:肺纤维化的早期诊断是及时开展抗纤维化药物治疗的基础,因此,探索并发现能够有效应用于肺纤维化早期诊断的理想生物标志物对疾病治疗至关重要。目的:通过生物信息学和机器学习技术对肺纤维化过程中涉及的与自噬相关关键基因进行深... 背景:肺纤维化的早期诊断是及时开展抗纤维化药物治疗的基础,因此,探索并发现能够有效应用于肺纤维化早期诊断的理想生物标志物对疾病治疗至关重要。目的:通过生物信息学和机器学习技术对肺纤维化过程中涉及的与自噬相关关键基因进行深入分析,探究与自噬相关的肺纤维化核心基因是否可以作为评估肺纤维化进展中可靠的生物标志物。方法:基于GEO数据库(是由美国国家生物技术信息中心开发和维护的一个公共数据库,用于存储和共享生物信息学数据)下载肺纤维化GSE24206和GSE110147两个数据集,利用R软件中的“limma”包将两组基因表达矩阵归一化处理。从GeneCards数据库(由美国国家生物技术信息中心创建,该知识库自动整合了约200个Web来源的以基因为中心的数据,包括基因组、转录组、蛋白质组、遗传、临床和功能信息)提取自噬相关基因集;对肺纤维化数据集进行差异基因分析,将差异基因与自噬基因集交叉对比提取共同基因,识别肺纤维化过程中可能发挥作用的自噬基因。交集基因通过GO、KEGG进行功能富集和细胞免疫浸润分析。通过蛋白质-蛋白质相互作用和机器学习筛选与自噬相关的肺纤维化核心基因,并对核心基因进行集富集分析。将筛选出的核心基因构建诊断模型,用校准曲线来评估线形图模型的预测能力,采用外部数据集GSE21369进行受试者工作特征曲线分析,验证与自噬相关的肺纤维化基因的表达特征,通过Coremine数据库预测与基因IL6、COL1A2相关的中药。培养人胚肺成纤维细胞,通过转化生长因子β1处理造模,利用qRT-PCR技术验证IL6、COL1A2在模型细胞中的相对表达。结果与结论:①获得肺纤维化差异基因51个、与自噬基因交集基因25个,GO分析显示25个交集基因与细胞外基质组织、胶原代谢过程、胶原原纤维组织、生长因子结合等过程有关,KEGG分析显示25个交集基因主要与磷脂酰肌醇3-激酶-蛋白激酶B信号通路、细胞外基质-受体相互作用等信号通路有关;②免疫浸润分析发现,肺纤维化组活化记忆性CD4+T细胞、M0巨噬细胞、静息树突状细胞表达显著升高(P<0.05),呈强相关性;③共筛选出2个参与肺纤维化进展的自噬特征基因:COL1A2、IL6,列线图模型显示两核心基因预测肺纤维化的发病较为准确,受试者工作特征曲线分析显示2个特征基因均具有诊断意义;COL1A2、IL6与细胞周期通路、丝裂原活化蛋白激酶信号通路、Janus激酶-信号转导与转录激活子信号通路以及细胞因子与细胞因子受体相互作用相关;预测到与COL1A2、IL6相关的中药共20味,功效以清热解毒、活血行气为主;细胞实验验证了COL1A2、IL6在肺纤维化中高表达。结果表明:COL1A2、IL6可能是肺纤维化潜在的诊断生物标志物,但是它们与肺纤维化相关的特异性尚需进一步研究。 展开更多
关键词 肺纤维化 自噬 机器学习 生物信息学 免疫浸润 最小绝对收缩与选择算子 基因富集分析 工程化组织构建
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基于生物信息学及实验验证探讨麦冬皂苷D治疗特发性肺纤维化的作用机制
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作者 李仲普 黄乐 +3 位作者 刘雨 胡学军 邓秀娟 管聘 《中药新药与临床药理》 北大核心 2025年第2期219-229,共11页
目的整合生物信息学、网络药理学及分子对接技术预测麦冬皂苷D(OP-D)治疗特发性肺纤维化(IPF)的作用机制,并进行细胞实验验证。方法(1)利用R软件的Limma包分析GEO数据库中IPF差异表达基因数据,筛选IPF疾病靶点;采用PharmMapper和SwissTa... 目的整合生物信息学、网络药理学及分子对接技术预测麦冬皂苷D(OP-D)治疗特发性肺纤维化(IPF)的作用机制,并进行细胞实验验证。方法(1)利用R软件的Limma包分析GEO数据库中IPF差异表达基因数据,筛选IPF疾病靶点;采用PharmMapper和SwissTargetPrediction数据库预测OP-D作用靶点;对筛选得到的OP-D作用靶点与IPF疾病靶点取交集,得到OP-D治疗IPF的潜在作用靶点。对潜在作用靶点进行GO功能及KEGG通路富集分析;采用STRING数据库和Cytoscape软件构建潜在作用靶点的蛋白互作(PPI)网络,并筛选OP-D抗IPF的核心靶点。使用Autodock Vina软件对OP-D与核心靶点进行分子对接验证。(2)采用TGF-β(10μg·L^(-1))诱导人胚肺成纤维细胞(HFL^(-1)),并用不同浓度OP-D进行干预。采用CCK-8法、EdU法检测细胞增殖情况;Transwell检测细胞迁移能力;TUNEL染色法检测细胞凋亡情况;Western Blot法检测细胞中相关蛋白的表达水平。结果(1)筛选得到IPF疾病靶点2040个,OP-D作用靶点408个,取交集得到30个OP-D治疗IPF的潜在作用靶点。OP-D抗IPF的生物过程主要在胶原蛋白分解代谢过程、胶原蛋白代谢过程、细胞外基质分解和对异生物刺激的反应方面;主要涉及通路包括肥厚型心肌病信号通路、类风湿性关节炎信号通路、松弛素信号通路、PPAR信号通路和IL^(-1)7信号通路等。进一步筛选得到IGF1、MMP1、MMP2、MMP3、MMP7、ACE、CCL5等OP-D抗IPF的核心靶点,分子对接显示OP-D与核心靶点均有较好的结合活性。(2)OP-D能浓度依赖性抑制HFL^(-1)细胞的活力,选择1、2、4μmol·L^(-1)OP-D进行后续实验。与正常对照组比较,TGF-β组细胞的EdU阳性率及迁移细胞数显著升高(P<0.01);TUNEL阳性率及Bax蛋白表达水平显著下降(P<0.01),Bcl-2、FN-1、α-SMA、CollagenⅠ、IGF1、MMP1、MMP2、MMP3、MMP7蛋白表达水平显著升高(P<0.05,P<0.01)。与TGF-β组比较,1、2、4μmol·L^(-1)OP-D组的细胞EdU阳性率与迁移细胞数显著降低(P<0.05,P<0.01),TUNEL阳性率及Bax蛋白表达水平显著升高(P<0.05,P<0.01),Bcl-2、IGF1、MMP1、MMP2、MMP3、MMP7蛋白表达水平显著下降(P<0.05,P<0.01);4μmol·L^(-1)OP-D组细胞的FN-1、CollagenⅠ蛋白表达水平显著下降(P<0.05,P<0.01);2、4μmol·L^(-1)OP-D组细胞的α-SMA蛋白表达水平显著下降(P<0.05,P<0.01)。结论OP-D可能通过抑制IGF1表达,降低MMPs表达水平,进而抑制HFL^(-1)细胞增殖、迁移、凋亡抵抗和纤维化,从而发挥抗IPF的作用。 展开更多
关键词 麦冬皂苷D 特发性肺纤维化 生物信息学 网络药理学 分子对接 实验验证 人胚肺成纤维细胞
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基于生物信息学及网络药理学方法探讨中药治疗登革热卫气同病证与气营两燔证的作用机制
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作者 王婷 刘城鑫 +3 位作者 黄慧婷 詹少锋 王凯 温武金 《中药新药与临床药理》 北大核心 2025年第1期90-102,共13页
目的探讨登革热的高频证候用药规律,并基于生物信息学及网络药理学方法探讨中药治疗登革热卫气同病证与气营两燔证的作用机制。方法(1)通过数据挖掘分析登革热高频证候用药规律。运用R4.0.2软件进行描述性统计分析及关联规则、核心药物... 目的探讨登革热的高频证候用药规律,并基于生物信息学及网络药理学方法探讨中药治疗登革热卫气同病证与气营两燔证的作用机制。方法(1)通过数据挖掘分析登革热高频证候用药规律。运用R4.0.2软件进行描述性统计分析及关联规则、核心药物挖掘分析。分别统计登革热高频证型的治法分布、处方分布、药物频次,并基于Apriori算法挖掘高频证型所涉及的关联规则及核心中药。(2)探索卫气同病证与气营两燔证核心中药治疗登革热的机制。进行核心中药活性成分筛选及靶点注释,筛选登革热疾病基因,构建核心中药治疗登革热的“活性成分-疾病靶点”网络。筛选核心中药治疗登革热的关键靶点及其器官表达情况,进行通路注释及生物功能注释。结果(1)登革热高频证型分别是卫气同病证及气营两燔证。卫气同病证药物挖掘得到的关联规则以(葛根、金银花)→黄芩、(甘草、金银花)→黄芩、(甘草、黄芩)→金银花为首,核心中药组成包括黄芩、连翘、葛根、金银花、柴胡、甘草6味药物,槲皮素、山柰酚、熊果酸等在卫气同病证中靶向的治疗靶点最丰富。气营两燔证挖掘得到的关联规则以(赤芍、牡丹皮)→玄参、(赤芍、牡丹皮)→生地黄为首,核心中药组成包括牡丹皮、赤芍、黄芩、连翘、生地黄、玄参、水牛角、知母、甘草9味药物,山柰酚、槲皮素、邻苯二甲酸二丁酯等在气营两燔证中靶向的治疗靶点最丰富。(2)将2221个登革热疾病靶点与不同证型下核心中药活性成分靶点(卫气同病证1201个作用靶点,气营两燔证1248个作用靶点)互相映射,提取到175个卫气同病证及187个气营两燔证的核心中药治疗登革热的潜在作用靶点。提取到5个卫气同病证符合多重科学算法的核心靶点:HSP90AA1、HSP90AB1、PSMB9、PSMB8、SRC,4个气营两燔证符合多重科学算法的核心靶点:HSP90AA1、HSP90AB1、JUN、TP53,共有2个相同的核心靶点,5个不同的核心靶点。槲皮素、山柰酚、熊果酸、木犀草素、异鼠李素可能为治疗卫气同病证登革热的关键活性成分;山柰酚、槲皮素、邻苯二甲酸二丁酯、熊果酸、黄芩素可能为治疗气营两燔证登革热的关键活性成分。HSP90AB1在两个证型靶点中表达量最高,主要表达在肺、肌肉-骨骼、神经、肾上腺4个器官。核心中药治疗登革热的KEGG通路主要与炎症、免疫失衡、血管通透性、血管内皮功能障碍等病理环节相关,气营两燔证核心中药靶点在炎症和免疫调节方面的通路显著性较卫气同病证高。卫气同病证和气营两燔证核心中药靶点共有18条相同的条目,4条不同的条目。对比两个证型,气营两燔证中高表达基因的数目较卫气同病证多,且在炎症和血管内皮功能障碍方面的通路显著性较卫气同病证高。结论登革热临床最常见证型为卫气同病证及气营两燔证,卫气同病证治疗以清热解毒、化湿透表为主,气营两燔证治疗以清热解毒凉血为主。相对于卫气同病证,中医治疗气营两燔证登革热更侧重于抗炎及减轻血管内皮损伤,可能是通过调节IL-17信号通路、细胞凋亡、NOD样受体信号通路发挥药理作用。 展开更多
关键词 登革热 卫气同病证 气营两燔证 数据挖掘 生物信息学 网络药理学 同病异治
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生物信息学和分子对接分析HuNoVs非结构蛋白NS3
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作者 王道 肖亚梅 刘丹 《微生物学杂志》 北大核心 2025年第1期85-95,共11页
为了深入探究人类诺如病毒(Human noroviruses,HuNoVs)的NS3非结构蛋白的结构特征和小分子药物,运用多种生物信息学方法ProtParam、ProtScale、SignalP 5.0、TMHMM 2.0、NCBI Conserved Domains、SOPMA、SWISS-MODEL、YinOYang 1.2、Net... 为了深入探究人类诺如病毒(Human noroviruses,HuNoVs)的NS3非结构蛋白的结构特征和小分子药物,运用多种生物信息学方法ProtParam、ProtScale、SignalP 5.0、TMHMM 2.0、NCBI Conserved Domains、SOPMA、SWISS-MODEL、YinOYang 1.2、NetPhos 3.1、ABCpred、SYFPEITHI、Prankweb和Discovery Studio等预测NS3蛋白的同源性、理化性质、翻译后修饰位点、二级/三级结构、B/T细胞抗原表位、活性口袋位点及抑制化合物。HuNoVs的NS3蛋白是由363个氨基酸组成的稳定亲水性蛋白,相对分子量为39748.79 Da,理论等电点为6.37;NS3蛋白与其他病毒解旋酶序列相似性为32.52%,无信号肽和跨膜结构,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,具有2个功能结构域,38个O-糖基化位点和21个磷酸化位点,7个B-细胞抗原表位和19个T-细胞抗原表位;还存在6个活性口袋位置和5个潜在的小分子抑制化合物。本文为阐明人类诺如病毒非结构蛋白NS3的结构和在病毒性肠胃炎中的作用机制提供了理论依据,也为研发和筛选新疫苗和药物奠定了基础。 展开更多
关键词 人类诺如病毒 非结构蛋白NS3 生物信息学 分子对接
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山新杨谷胱甘肽转移酶基因的生物信息学与表达模式分析
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作者 黄颖 遇文婧 +1 位作者 刘雪峰 刁桂萍 《生物技术通报》 北大核心 2025年第2期248-256,共9页
【目的】分析山新杨谷胱甘肽转移酶(GST)基因的表达模式,为深入研究木本植物GST基因的功能提供基础。【方法】克隆山新杨GST基因并进行生物信息学分析,通过荧光定量PCR技术分析GST基因在植物激素及非生物胁迫下的表达模式。【结果】克隆... 【目的】分析山新杨谷胱甘肽转移酶(GST)基因的表达模式,为深入研究木本植物GST基因的功能提供基础。【方法】克隆山新杨GST基因并进行生物信息学分析,通过荧光定量PCR技术分析GST基因在植物激素及非生物胁迫下的表达模式。【结果】克隆了3个PdbGST基因家族成员,分别命名为PdbGST1、PdbGST2和PdbGST3,cDNA全长分别为678、660和690 bp,编码氨基酸分别为225、219和229个,形成的蛋白质均为稳定亲水酸性蛋白,且均定位于细胞质。同时,这3个蛋白质均具有谷胱甘肽转移酶的典型结构,且其启动子区域具有能够响应生物或非生物胁迫以及植物激素的元件。此外,这3个基因的表达不同程度地受外源植物激素或非生物胁迫诱导。【结论】3个PdbGST基因均能够不同程度地响应非生物胁迫或外源植物激素的诱导,可能参与到杨树对逆境胁迫的响应过程中。 展开更多
关键词 谷胱甘肽转移酶 生物信息学分析 基因表达模式 山新杨
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结核分枝杆菌Phage蛋白的抗原表位预测及生物信息学分析
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作者 黄和明 张娟 +1 位作者 李高驰 周海金 《医学理论与实践》 2025年第1期14-19,共6页
目的:应用生物信息学软件对结核分枝杆菌Rv1579c基因编码的Phage蛋白结构和功能进行预测分析。方法:从NCBI Gene数据库中获取Rv1579c编码的氨基酸序列;通过ProtParam、ProtScale、NetPhos、TMHMM、SOPMA、SWISS-MODEL在线网站分别对Phag... 目的:应用生物信息学软件对结核分枝杆菌Rv1579c基因编码的Phage蛋白结构和功能进行预测分析。方法:从NCBI Gene数据库中获取Rv1579c编码的氨基酸序列;通过ProtParam、ProtScale、NetPhos、TMHMM、SOPMA、SWISS-MODEL在线网站分别对Phage蛋白的理化性质、亲疏水性、磷酸化位点、跨膜螺旋结构、二级结构以及三级结构建模进行预测分析;利用IEDB、ABCpred、SYFPEITHI等软件预测Phage蛋白的细胞抗原表位;使用NCBI中BLAST数据库、UniProt数据库、MEGA-X软件分析Phage蛋白同源性及进化树的构建;STRING数据库预测其相互作用蛋白。结果:Phage蛋白共含有104个氨基酸,分子式为C_(480)H_(750)N_(140)O_(164)S_(4),原子总数1538,为亲水性蛋白,第22、23位氨基酸疏水性得分最高为-1.433;第94位氨基酸亲水性得分最高为-2.511。该蛋白不稳定指数42.81,为不稳定蛋白;无糖基化位点,含有12个磷酸化位点,无跨膜螺旋结构。另外,Phage蛋白共获得多个优势细胞抗原表位。结论:生物信息学分析Phage蛋白为结核分枝杆菌胞膜亲水性不稳定蛋白,介导结核分枝杆菌焦亡和耐药的发生。同时,该蛋白的多个优势细胞抗原表位,可成为未来结核诊断治疗的新靶标。 展开更多
关键词 结核分枝杆菌 焦亡 PHAGE 生物信息学
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柱花草胶孢炭疽菌转录因子CgHapX的克隆及生物信息学分析
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作者 陆英 张巍懿 +4 位作者 贺春萍 梁艳琼 黄兴 易克贤 吴伟怀 《热带农业工程》 2025年第2期1-7,共7页
柱花草(Stylosanthes spp.)是全球热带地区栽培面积最大、应用最广泛的优良豆科牧草。由胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引起的柱花草炭疽病(Stylo anthracnose)是柱花草的一种毁灭性病害。炭疽菌转录因子CgHapX是铁稳态调... 柱花草(Stylosanthes spp.)是全球热带地区栽培面积最大、应用最广泛的优良豆科牧草。由胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引起的柱花草炭疽病(Stylo anthracnose)是柱花草的一种毁灭性病害。炭疽菌转录因子CgHapX是铁稳态调控系统的关键因子,参与调控铁稳态途径相关基因的表达,与病原菌生长和致病力相关,目前有关柱花草胶孢炭疽菌CgHapX转录因子参与铁稳态调控系统相关研究尚未开展。本研究使用PCR克隆技术获得柱花草胶孢炭疽菌CgHapX基因cDNA全长序列,并通过生物信息学方法对序列进行结构和功能预测。结果表明:柱花草胶孢炭疽菌CgHapX基因包含一个1512 bp的开放阅读框架,编码504个氨基酸,其中脯氨酸含量最高,占比为11.70%;系统进化树显示,CgHapX蛋白与草莓炭疽病菌(C.aenigma,C.siamense)bZIP蛋白的亲缘关系为98.74%;该蛋白含典型bZIP结构域,二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成,分别占27.98%、71.43%,无跨膜结构,为亲水性蛋白。本研究为深入研究柱花草胶孢炭疽菌CgHapX基因分子生物学功能奠定理论基础,为靶标农药的生产及高效防控体系的建立提供理论依据。 展开更多
关键词 柱花草 CgHapX 基因克隆 生物信息学
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大麻类纤维素合酶基因家族生物信息学分析
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作者 郭蓉 吕品 +7 位作者 张庆滢 张园 陈璇 许艳萍 郭孟璧 字雪靖 杨若菡 杨明 《贵州农业科学》 2025年第1期1-9,共9页
【目的】探明大麻类纤维素合酶(Cellulose synthase-like,Csl)基因家族成员的结构和功能,为调控大麻生长发育提供参考。【方法】通过生物信息学方法对大麻Csl家族成员的理化性质、系统进化、基因结构和保守基序及启动子顺式作用元件等... 【目的】探明大麻类纤维素合酶(Cellulose synthase-like,Csl)基因家族成员的结构和功能,为调控大麻生长发育提供参考。【方法】通过生物信息学方法对大麻Csl家族成员的理化性质、系统进化、基因结构和保守基序及启动子顺式作用元件等进行分析。【结果】从大麻中共鉴定得到24个Csl家族成员,除7号染色体外其余9条染色体上均有成员分布,各成员外显子数目为3~9个。系统进化树分析显示,24个家族成员被分为CslA、CslB、CslC、CslD、CslE、CslG共6个亚族,其中CslC和CslD成员最多,均有6个。保守基序分析发现,Motif2和Motif3在6个亚族蛋白中均有分布,而Motif6、Motif8和Motif9仅在CslA和CslC亚族蛋白中分布,Motif1、Motif4、Motif7和Motif10仅在CslB、CslD、CslE和CslG亚族蛋白中分布。CsCsls基因启动子区域包含光响应、激素诱导元件、逆境响应元件和MYB结合位点。经公共转录组数据分析发现,除CsCslB2在叶中特异表达外,大部分成员在根和茎中表达水平明显高于叶片。不同亚族成员在茎秆不同组织和不同部位及下胚轴不同发育时期的表达量也存在一定差异。【结论】推测Csl家族基因除介导大麻纤维中半纤维素合成外,还参与大麻生长发育和逆境响应等其他生物学进程。 展开更多
关键词 大麻 半纤维素 类纤维素合酶 基因家族 生物信息学 逆境响应
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基于生物信息学方法挖掘调控肾透明细胞癌发生的分子生物标志物
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作者 郭峰 王晨宇 +4 位作者 史振峰 赵建华 樊文龙 艾合买提·卡德尔 倪泽称 《现代泌尿外科杂志》 2025年第3期215-222,共8页
目的采用生物信息学分析筛选与肾透明细胞癌(KIRC)发生密切相关的分子生物标志物,并验证其在临床样本中的表达水平。方法从癌症基因组图谱(TCGA)数据库获取KIRCⅠ期mRNA测序数据,用主成分分析(PCA)降维处理,筛选差异表达基因(DEGs),并对... 目的采用生物信息学分析筛选与肾透明细胞癌(KIRC)发生密切相关的分子生物标志物,并验证其在临床样本中的表达水平。方法从癌症基因组图谱(TCGA)数据库获取KIRCⅠ期mRNA测序数据,用主成分分析(PCA)降维处理,筛选差异表达基因(DEGs),并对DEGs进行GO和KEGG富集分析。采用加权基因共表达网络分析(WGCNA)筛选出与KIRC显著相关的基因,构建蛋白互作(PPI)网络筛选枢纽基因。通过受试者工作特征(ROC)曲线评估枢纽基因的诊断价值,使用生存曲线图分析其预后价值,并分析枢纽基因的mRNA表达量与KIRC病理分期的相关性。纳入来自新疆维吾尔自治区人民医院的20例KIRCⅠ期患者的临床样本,采用逆转录实时定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)、蛋白免疫印迹法、酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测该枢纽基因在患者肾癌及癌旁组织中的表达水平。结果共筛选出8223个DEGs,其中上调基因4092个、下调基因4131个。GO分析显示DEGs与生物粘附、质膜组成部分和转运蛋白活性等相关,KEGG分析显示DEGs与细胞粘附分子、细胞因子-细胞因子受体相互作用、病毒蛋白与细胞因子和细胞因子受体的相互作用等途径相关。WGCNA分析获得了171个与KIRCⅠ期显著相关的基因,PPI网络筛选出的枢纽基因淋巴细胞胞质蛋白2(LCP2)与KIRCⅠ期的相关性显著,ROC曲线下面积为0.96,且LCP2的表达水平与患者的总体生存率呈负相关,与患者的分期、淋巴结转移有关。临床样本验证显示,KIRCⅠ期组织中LCP2的mRNA和蛋白的相对表达水平均显著高于癌旁正常组织(P<0.0001)。结论LCP2在KIRCⅠ期组织中显著上调,可作为KIRC早期诊断与治疗的潜在分子生物标志物。 展开更多
关键词 分子生物 生物信息学 表观遗传学 差异表达基因 肾透明细胞癌 加权基因共表达网络分析 淋巴细胞胞质蛋白2
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谷子SiNF-YA亚家族基因的生物信息学分析与抗旱基因挖掘
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作者 王春芳 张霈涵 +3 位作者 史慎奎 杨佳怡 王玉芳 祁东梅 《河北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期82-90,共9页
为探究谷子(Setaria italica)SiNF-YA亚家族基因的功能,首先,利用多个在线网站对谷子10个SiNF-YA亚家族基因进行了相关的生物信息学分析;其次,利用Ubuntu系统和RStudio软件对谷子SiNF-YA基因进行单倍型分析;最后,通过对转录组数据的分析... 为探究谷子(Setaria italica)SiNF-YA亚家族基因的功能,首先,利用多个在线网站对谷子10个SiNF-YA亚家族基因进行了相关的生物信息学分析;其次,利用Ubuntu系统和RStudio软件对谷子SiNF-YA基因进行单倍型分析;最后,通过对转录组数据的分析,探究谷子SiNF-YA5亚家族基因在干旱敏感品种、耐旱品种各组织中的表达量差异.结果表明,谷子SiNF-YA亚家族基因分布在4条染色体上,主要定位于细胞核和胞外分泌中,其启动子区含有与非生物胁迫响应相关的顺式作用元件.同时该基因亚家族成员与抗旱性具有很强的相关性,并且谷子SiNF-YA5亚家族基因在PEG处理前后,叶片和根部的表达量具有显著性差异.本研究为谷子抗旱品种的育种提供理论支持. 展开更多
关键词 谷子 SiNF-YA亚家族基因 抗旱 生物信息学分析 单倍型分析
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hcmv-miR-UL112-3p对TLR4基因调控的生物信息学分析
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作者 张双红 胡清华 +3 位作者 康春枝 何小小 段亚群 罗丽娟 《中国实验诊断学》 2025年第3期329-335,共7页
目的通过生物信息学方法对hcmv-miR-UL112-3p进行靶基因预测及靶基因生物学功能分析,构建靶基因集合编码蛋白质间相互关系网络。方法通过miRbase在线数据库检索hcmv-miR-UL112-3p序列,miRanda数据库预测hcmv-miR-UL112-3p靶基因,利用Enr... 目的通过生物信息学方法对hcmv-miR-UL112-3p进行靶基因预测及靶基因生物学功能分析,构建靶基因集合编码蛋白质间相互关系网络。方法通过miRbase在线数据库检索hcmv-miR-UL112-3p序列,miRanda数据库预测hcmv-miR-UL112-3p靶基因,利用Enrichr数据库对预测靶基因进行GO分析及KEGG富集分析。运用STRING12.0和Cytoscape制作蛋白质-蛋白质相互作用网络。结果hcmv-miR-UL112-3p成熟序列为AAGUGACGGUGAGAUCCAGGCU。hcmv-miR-UL112-3p与靶基因TLR4 mRNA有两个结合位点(5234-5255nt和3551-3572nt)。GO分析和KEGG分析显示,靶基因主要参与了调控RNA聚合酶Ⅱ启动子转录、基因表达、细胞增殖及信号转导等生物学过程;PPI网络分析筛选出hcmv-miR-UL112-3p调控10个核心基因为RPS3、CD74、H3C12、MRPL36、RPS24、CALM2、RPL8、MRPL46、RPL31及SNRPD1。结论hcmv-miR-UL112-3p与靶基因TLR4 mRNA存在结合位点,参与了细胞的生物学过程,可能为研究HCMV感染致病机制提供新的思路。 展开更多
关键词 hcmv-miR-UL112-3p 生物信息学 靶基因预测 MIRNA
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基于生物信息学、网络拓扑策略探讨针刺干预便秘的效应机制
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作者 罗容 石文英 《针灸临床杂志》 2025年第2期70-76,共7页
目的:本研究采用生物信息学/网络拓扑策略,探讨针刺治疗便秘的靶点和分子机制。方法:采用文献检索结合生物信息学方法,寻找针刺干预便秘的效应物质,通过Genecards等数据库,寻找便秘的效应靶点。将效应物质导入STITCH和Swiss Target Pred... 目的:本研究采用生物信息学/网络拓扑策略,探讨针刺治疗便秘的靶点和分子机制。方法:采用文献检索结合生物信息学方法,寻找针刺干预便秘的效应物质,通过Genecards等数据库,寻找便秘的效应靶点。将效应物质导入STITCH和Swiss Target Predition数据库,获得调控靶点。将疾病与针刺的效应靶点取交集,获得针刺干预便秘的潜在靶点,构建PPI互作网络,并绘制调控图,进一步作GO/KEGG分析。获得上述靶标后,使用Cytoscape拓扑分析方法,筛选核心的作用靶点。结果:通过文献检索及针刺网络学研究,笔者团队发现,针刺干预便秘出现频率最高的活性化合物是5-TH,其可能调控SLC6A4、MAOA、SLC6A3、SLC6A2和MAOB等核心靶点,激活Calcium、cGMP-PKG、Rap1、cAMP及Ras等信号通路,介导G蛋白偶联胺、受体活性、神经递质受体活动病理反应,从而发挥治疗便秘的作用。结论:针刺治疗便秘,极有可能是通过产生5-TH,激活Calcium、cGMP-PKG、Rap1、cAMP及Ras等信号通路,调控SLC6A4、MAOA、SLC6A3、SLC6A2和MAOB等核心靶点从而起效。 展开更多
关键词 便秘 针刺 生物信息学 效应机制
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“以学生为中心”的研究生系统生物医学和生物信息学课程建设与改革实践
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作者 吴群英 林军 +2 位作者 岳鹏鹏 陈颖 邹先琼 《创新教育研究》 2025年第1期489-494,共6页
研究生教育是培养高素质人才和创新能力的关键环节,在当前教育改革的大背景下,我们积极践行“以学生为中心”的教学理念,致力于构建符合学生需求和发展规律的研究生系统生物学和生物信息学课程体系,通过实施教学内容模块化、整合优质在... 研究生教育是培养高素质人才和创新能力的关键环节,在当前教育改革的大背景下,我们积极践行“以学生为中心”的教学理念,致力于构建符合学生需求和发展规律的研究生系统生物学和生物信息学课程体系,通过实施教学内容模块化、整合优质在线资源、思政教育融入、采用多种教学方法和教学手段、构建多元化评价体系以及加强师资队伍建设等一系列改革措施,增强课程的系统性与实践性,为相关课程的建设和改革提供参考。Graduate education plays a crucial role in nurturing high-quality talent and fostering innovative capabilities. We actively implement a “student-centered” teaching philosophy aimed at developing a curriculum in graduate Systems Biomedicine and Bioinformatics that aligns with students’ needs and developmental principles. This paper focuses on the construction and reform of graduate courses in Systems Biomedicine and Bioinformatics. It outlines a series of reform measures that include the implementation of modular teaching content, the integration of high-quality online resources, the incorporation of ideological and political education, and the adoption of diverse teaching methods and strategies. Additionally, it emphasizes the establishment of a comprehensive evaluation system and the strengthening of faculty expertise. Through these initiatives, the approach aims to enhance the systematic and practical aspects of the courses, ultimately providing valuable insights for the development and reform of related curricula. 展开更多
关键词 系统生物医学 生物信息学 研究生教育 课程体系
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TRIM31与慢性肝病的孟德尔随机化及生物信息学分析
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作者 尤君怡 梁国强 宋秀道 《医学新知》 2025年第3期303-311,I0008,I0009,共11页
目的使用两样本孟德尔随机化(Mendelian randomization,MR)分析评估肝脏TRIM31表达水平与慢性肝病的因果关系,以及生物信息学方法分析TRIM31在肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)中的作用。方法利用FinnGen R10数据库中非酒精性脂... 目的使用两样本孟德尔随机化(Mendelian randomization,MR)分析评估肝脏TRIM31表达水平与慢性肝病的因果关系,以及生物信息学方法分析TRIM31在肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)中的作用。方法利用FinnGen R10数据库中非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)、非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH)、肝纤维化、肝硬化、HCC的遗传数据,以及GTEx Portal肝组织cis-eQTL数据中与TRIM31表达显著相关的单核苷酸多态性作为工具变量,采用逆方差加权法作为主要方法进行MR分析。使用TCGA分析TRIM31在HCC中的表达,并利用CIBERSORT算法分析TRIM31表达与免疫细胞浸润的相关性,ROC曲线评估诊断准确性。使用TCGA数据库进行高和低TRIM31表达组之间的差异基因表达分析,并进行GO富集、KEGG通路富集和基因集富集分析(gene set enrichment analysis,GSEA)。结果M R分析结果显示,肝脏TRIM31表达与NAFLD[OR=0.98,95%CI(0.91,1.05),P=0.515]、NASH[OR=0.98,95%CI(0.74,1.29),P=0.868]、肝纤维化[OR=1.35,95%CI(0.84,2.17),P=0.218]、肝硬化[OR=1.06,95%CI(0.95,1.17)P=0.292]均不存在显著关联;与HCC[OR=1.26,95%CI(1.07,1.49),P=0.007]存在显著关联。TCGA数据分析显示,HCC组织中TRIM31 mRNA水平显著增加(P<0.001)。ROC分析显示,TRIM31在HCC诊断中的曲线下面积为0.794[95%CI(0.738,0.851)]。高TRIM31表达与免疫评分增加以及活化记忆CD4+T细胞、滤泡辅助性T细胞、调节性T细胞的比例增加相关,而与单核细胞和M2型巨噬细胞比例减少相关。GSEA分析显示,TRIM31高表达的HCC样本中显著富集与肿瘤恶性进展密切相关的信号通路,包括生物氧化信号通路(FDR<0.05,NES=2.329)、钙信号传导通路(FDR<0.05,NES=2.283)等。结论肝脏TRIM31表达上调可能增加HCC患病风险,可能与肿瘤免疫微环境的调控有关,为HCC发病机制的研究提供理论依据。 展开更多
关键词 孟德尔随机化 三重基序蛋白31 慢性肝病 肝细胞癌 生物信息学
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原发性骨质疏松潜在生物标志物的生物信息学分析 被引量:1
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作者 赵嘉诚 任诗齐 +3 位作者 祝秦 刘佳佳 朱翔 杨洋 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第8期1741-1750,共10页
背景:原发性骨质疏松症的发病率高,但发病机制尚不完全清楚,目前尚缺乏有效的早期筛查指标和治疗方案。目的:通过综合生物信息学分析,进一步探索原发性骨质疏松症的发生机制。方法:原发性骨质疏松症数据来自公共基因表达数据库,筛选差... 背景:原发性骨质疏松症的发病率高,但发病机制尚不完全清楚,目前尚缺乏有效的早期筛查指标和治疗方案。目的:通过综合生物信息学分析,进一步探索原发性骨质疏松症的发生机制。方法:原发性骨质疏松症数据来自公共基因表达数据库,筛选差异基因分别进行GO功能和KEGG通路富集分析。此外,将差异基因进行蛋白质-蛋白质相互作用网络确定原发性骨质疏松症相关核心基因,并通过最小绝对收缩和选择运算算法来识别并验证原发性骨质疏松症相关的生物标志物,并分别进行免疫细胞相关分析、基因富集分析以及药物标靶网络分析。最后将生物标志物行qPCR实验验证。结果与结论:①该研究中共获得126个差异基因以及前列腺素、表皮生长因子受体、丝裂原活化蛋白激酶3、转化生长因子B1和视网膜母细胞瘤基因1等5个生物标志物。②GO分析表明差异基因主要富集在细胞对氧化应激的反应以及自噬的调节等方面;KEGG分析显示主要集中在自噬以及细胞衰老等通路当中。③生物标志物的免疫分析发现,前列腺素,视网膜母细胞瘤基因1、丝裂原活化蛋白激酶3与免疫细胞密切相关。④基因富集分析表明,生物标志物与免疫相关途径有关。⑤药物标靶网络分析显示5个生物标志物与原发性骨质疏松症药物相关。⑥qPCR结果表明,前列腺素、表皮生长因子受体、丝裂原活化蛋白激酶3和转化生长因子B1在原发性骨质疏松症样本中,与对照样本相比表达显著上升(P<0.001),而视网膜母细胞瘤基因1在原发性骨质疏松症样本中,与对照样本相比表达显著下降(P<0.001)。⑦总之,该研究筛选并验证了5个原发性骨质疏松潜在生物标志物,为进一步深入探究原发性骨质疏松症的发病机制、早期筛查诊断及靶向治疗提供了参考依据。 展开更多
关键词 原发性骨质疏松 生物标志物 生物信息学 药物标靶网络 蛋白质-蛋白质相互作用网络
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保山猪CD36基因的SNP筛选及生物信息学分析 被引量:1
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作者 刘珈纶 赵加鼎 +6 位作者 龚绍荣 李文君 周戚斌 吴玲想 杨世婷 李晓庆 赵桂英 《中国畜牧杂志》 北大核心 2025年第1期168-175,共8页
为探究CD36基因单核苷酸突变位点对保山猪生长性能的影响,本试验采用直接测序技术对保山猪CD36基因进行SNP筛查,利用生物信息学软件对该基因编码蛋白的结构及理化性质、亲/疏水性、跨膜结构等进行分析与预测。结果表明,保山猪CD36基因... 为探究CD36基因单核苷酸突变位点对保山猪生长性能的影响,本试验采用直接测序技术对保山猪CD36基因进行SNP筛查,利用生物信息学软件对该基因编码蛋白的结构及理化性质、亲/疏水性、跨膜结构等进行分析与预测。结果表明,保山猪CD36基因编码区外显子中共筛选出4个SNP位点,其中,Exon 5(39T>C)和Exon 12(93G>C)上为同义突变,突变前后编码的氨基酸一致,Exon 2(104A>C)和Exon 8(90C>A)上为错义突变,所编码的氨基酸发生改变,突变前分别编码Glu、Arg,突变后分别编码Asp、Ser。生物信息学分析表明,保山猪CD36编码蛋白是疏水性蛋白,相对分子质量为52707.18,理论等电点为8.36,具有跨膜结构,含有信号肽序列,蛋白质二、三级结构无规则卷曲占比最高,为混合型,蛋白质三级结构空间构象未发生变化。保山猪CD36基因在编码区外显子上共有4个突变位点,少量错义突变基本不会引起蛋白质的结构和功能发生改变,保山猪肌内脂肪含量高,可将CD36基因作为调控保山猪脂肪沉积的候选基因。 展开更多
关键词 保山猪 CD36 SNP 生物信息学分析
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基于生物信息学筛选肝脏缺血-再灌注损伤泛凋亡关键基因 被引量:1
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作者 朱丽容 郭乾 +7 位作者 杨洁 张秋雯 何贵柠 虞燕青 文宁 董建辉 李海滨 孙煦勇 《器官移植》 北大核心 2025年第1期106-113,共8页
目的探讨泛凋亡与肝脏缺血-再灌注损伤(HIRI)之间的关系,筛选HIRI的泛凋亡关键基因。方法通过基因表达综合数据库和GeneCards数据库获得泛凋亡相关差异表达基因(PDG)。通过基因本体(GO)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)以及基因集富集... 目的探讨泛凋亡与肝脏缺血-再灌注损伤(HIRI)之间的关系,筛选HIRI的泛凋亡关键基因。方法通过基因表达综合数据库和GeneCards数据库获得泛凋亡相关差异表达基因(PDG)。通过基因本体(GO)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)以及基因集富集分析(GSEA)探索PDG相关的生物学途径。构建蛋白质相互作用网络。筛选关键基因,评估关键基因的诊断价值,并在HIRI小鼠中进行验证。基于转录样本中不同细胞类型相对丰度算法进行免疫细胞浸润分析。结果经筛选共获得16个PDG。GO结果显示,PDG与细胞代谢密切相关;KEGG结果显示,PDG主要富集在细胞凋亡等细胞死亡途径以及肿瘤坏死因子信号通路等免疫相关信号通路;GSEA结果显示,关键基因主要富集在丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路等免疫相关信号通路。筛选出DFFB和TNFSF102个关键基因,其在诊断HIRI方面准确度高,曲线下面积分别为0.964、1.000。免疫浸润分析结果显示,对照组静息自然杀伤细胞、M2型巨噬细胞等浸润较多,HIRI组M0型巨噬细胞、中性粒细胞、初始细胞等浸润较多。实时荧光定量聚合酶链反应结果显示,与Sham组比较,HIRI组小鼠肝组织DFFB信使RNA相对表达量增加,TNFSF10信使RNA相对表达量降低。Cibersort分析结果显示,初始B细胞浸润丰度与DFFB表达呈正相关(r=0.70,P=0.035),M2型巨噬细胞浸润丰度与TNFSF10表达呈正相关(r=0.68,P=0.045)。结论泛凋亡相关基因DFFB和TNFSF10可能是HIRI潜在的生物标志物和治疗靶点。 展开更多
关键词 肝移植 缺血-再灌注损伤 泛凋亡 生物信息学 免疫微环境 治疗靶点 DFFB TNFSF10
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鸡热休克蛋白8基因克隆、生物信息学分析及其在胸腺中表达模式研究
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作者 田慧慧 王冰欣 +9 位作者 朱召岩 于燕鸽 丁梦霞 田亚东 蒋瑞瑞 孙桂荣 韩瑞丽 康相涛 闫峰宾 郭玉洁 《中国畜牧兽医》 北大核心 2025年第1期39-51,共13页
[目的]探讨鸡热休克蛋白8(heat shock protein family A member 8,HSPA8)的生物学特性及其在应激状态下胸腺中的表达模式。[方法]试验以固始鸡胸腺为材料,利用PCR技术扩增并克隆HSPA8基因CDS区,通过生物信息学方法分析其生物学特性和结... [目的]探讨鸡热休克蛋白8(heat shock protein family A member 8,HSPA8)的生物学特性及其在应激状态下胸腺中的表达模式。[方法]试验以固始鸡胸腺为材料,利用PCR技术扩增并克隆HSPA8基因CDS区,通过生物信息学方法分析其生物学特性和结构特点,并检测其在不同组织中的相对表达量。构建断喙应激和热应激模型,采用实时荧光定量PCR技术检测炎症因子和HSPA8基因在不同应激模型鸡胸腺中的表达情况。[结果]鸡HSPA8基因CDS区长度为1 941 bp,共编码氨基酸646个,与红原鸡基因序列相似性为98.92%;HSPA8基因核苷酸序列的系统发育树结果表明,固始鸡与火鸡亲缘关系最近,与哺乳动物次之,与低等鱼类亲缘关系最远;HSPA8蛋白属于酸性蛋白,稳定性和亲水性强,不属于分泌蛋白且无跨膜结构域,有多个磷酸化和糖基化修饰位点,主要在细胞核内发挥作用,具有2个保守性结构域,与DNAJC5、HSPB1、DNAJA1和GAK等蛋白存在相互作用;HSAP8基因在雏鸡各组织中广泛表达,其中在胰腺中表达量最高,在胸肌中表达量最低;应激模型评价结果发现,断喙应激和热应激导致鸡血清皮质酮、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等含量显著增加(P<0.05),T细胞亚群(CD3^(+))和免疫球蛋白G(IgG)含量有所降低;断喙应激模型鸡胸腺中IL-1β、IL-6、TNF-α和IL-8基因表达量在第1天显著升高(P<0.05),第5天显著降低(P<0.05);热应激模型鸡胸腺中IL-1β、IL-6、TNF-α和IL-8基因表达量显著升高(P<0.05);HSPA8基因在断喙后第1和3天胸腺中表达量显著升高(P<0.05),第5天显著降低(P<0.05);在持续热应激组中显著降低(P<0.05)。[结论]HSPA8基因参与鸡胸腺应激性免疫应答反应,可作为反映家禽是否处于应激性免疫抑制状态的可靠指标。以上结果为进一步研究HSPA8的免疫调控功能提供参考依据。 展开更多
关键词 HSPA8基因 生物信息学 胸腺 应激调控
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