生物信息学及其研究现状

生物信息学及其研究现状

一、生物信息学及其研究现状(论文文献综述)

曾令公[1](2021)在《基于GEO数据库筛选脑胶质瘤预后相关基因ITGB2和CXCR4蛋白表达及其临床意义》文中指出目的:1.对人脑胶质瘤中特异性生物标志物进行筛查,筛选脑胶质瘤预后相关标记物2.探讨Integrin beta-2(ITGB2)和C-X-C motif chemokine receptor 4(CXCR4)蛋白在脑胶质瘤中的表达及其临床意义。方法:1.从GEO数据库下载三个具有脑胶质瘤与正常脑组织相关数据的GSE116520、GSE4290及GSE15824来筛选脑胶质瘤预后相关的基因。首先对数据进行标准化处理后,通过R软件的limma包对脑胶质瘤与正常脑组织中的相关基因进行筛选。2.根据设定的阈值log2 FC的绝对值大于1以及校正后P值(adj.P.Value)值小于0.05筛选获得每个数据集的差异表达基因集(DEGs),并进行火山图、热图绘制,并应用在线韦恩图绘制工具对各数据集的差异基因取交集,获得共表达差异基因集(Co-DEGs)。3.对Co-DEGs进行GO/KEGG富集分析,应用STRING在线数据库获得蛋白质相互作用的网络数据,使用Cytoscape软件中的cytohubba插件同时选择Bottle Neck方法对Co-DEGs可视化绘图,并进行关键基因筛选,选取排名前10的基因进行下一步研究。4.对上述基因通过TCGA数据库验证,研究其在人脑胶质瘤发生、发展中的作用,分别绘制关键基因的生存曲线图,结合Pubmed检索上述关键基因的研究现状,最终选取ITGB2和CXCR4基因作为本研究的关键因子,结合CGGA数据库综合分析人脑胶质瘤中ITGB2和CXCR4的m RNA表达情况。5.随机选取145例人脑胶质瘤切除后石蜡包埋组织作为实验组、20例非肿瘤组织作为对照组,采用免疫组化染色,检测ITGB2和CXCR4蛋白表达情况进行临床验证,并分析两者与临床参数之间的关系。结果:1.数据集GSE11650共鉴定出2549个差异表达基因集,1189个上调基因和1360个下调基因;GSE4290数据集总共筛选出2204个差异表达基因集,包括823个上调基因和1381个下调基因;GSE15824数据集从中筛选出2122个差异表达基因集,包括1130个上调基因和992个下调基因。最后从三个数据集中共鉴定出189个共表达的差异基因(Co-DEGs)。2.GO功能富集结果显示:Co-DEGs主要富集在抗原处理和呈递,调理素结合、巨噬细胞活化、补体调节等肿瘤免疫微环境相关的作用中。KEGG通路富集结果显示Co-DEGs主要富集于细胞粘附分子、吞噬体、细胞铁死亡、抗原处理和呈递以及内吞作用等相关的通路中。3.对Co-DEGs进行蛋白质相互作用网络分析,共获得10个与人脑胶质瘤发生、发展密切相关的基因,分别为KIF5A、SCN2A、CXCR4、VCAM1、CP、ITGB2、HMOX1、HLA-DRA、CAV1和VAMP8,并与患者预后相关。4.ITGB2和CXCR4蛋白在人脑胶质瘤中的高表达,且其表达与病理组织级别呈正相关。Spearman相关性分析显示,ITGB2与CXCR4两者之间的表达呈正相关。5.临床相关性分析结果显示:ITGB2和CXCR4的表达与人胶质瘤组织中IDH突变、1p19q缺失、年龄、WHO分级、MGMT启动子甲基化以及组织学分级显着相关;与患者性别、肿瘤大小及KPS评分无关。6.Kaplan-Meier单因素分析结果显示:ITGB2和CXCR4蛋白的表达水平、年龄、WHO分级以及KPS评分是人胶质瘤患者生存重要的预测因子。Cox回归分析结果显示:WHO分级、KPS评分以及ITGB2和CXCR4蛋白的表达水平可作为人胶质瘤患者的独立预后因素。结论:1.关键基因KIF5A、SCN2A、CXCR4、VCAM1、CP、ITGB2、HMOX1、HLA-DRA、CAV1以及VAMP8可能参与人脑胶质瘤的发生、发展,是影响患者的预后可能相关的靶基因。2.ITGB2和CXCR4蛋白在不同等级胶质瘤中均表达,且表达量与WHO分级呈正相关。3.ITGB2和CXCR4蛋白的表达与人脑胶质瘤患者的年龄及WHO分级相关,与性别、肿瘤大小及KPS评分无关。CXCR4与ITGB2蛋白在人脑胶质瘤中的表达呈正相关,可能共同促进胶质瘤的发生。4.ITGB2和CXCR4蛋白高表达可能是人脑胶质瘤患者预后不良的独立危险因素。

刘琳[2](2020)在《基于机器学习的复制起始位点识别》文中研究指明随着社会日益信息化,各个领域在这一进程中不断地推进科学与技术的相互结合,综合了多门学科知识的生物信息学应运而生,它不再局限于仅使用传统的生物实验方法解决问题。而人类基因组计划的实施使得生物基因测序工程得到了迅猛发展,在生物信息学基因时代,载有遗传信息的基因数据呈爆炸式增长。这些庞大的数据带动了生物学很多领域的快速发展如基因组学,蛋白质组学,疾病研究,精确医疗等。在这些领域中,二分类和多分类问题是经常遇到的问题,如非编码RNA识别、蛋白质同源检测、位点识别等问题。其中本文研究的DNA复制起始位点识别属于位点识别中的一种。本文首先对生物信息学和机器学习进行理论阐述,然后根据研究任务制定相应的研究思路。在实证分析中,本文把从国际酵母生物数据库获取得到的基因组作为我们的初始数据集,利用k元核苷酸频率、伪核苷酸组分、热独编码和词向量等特征提取方法,训练出融合DNA序列的k元碱基频率特征和二型三元伪核苷酸物理化学性质特征的一种新方法。该方法主要是先对核苷酸频率特征进行了优化选择,然后结合改进的伪核苷酸组分做第二步特征提取,其中选取了所有三元伪核苷酸物理化学性质来进行研究。接着利用主成分分析对特征集进行降维,并在新得到的数据集上进行合理建模,计算5折交叉验证下分类模型的预测精度,最终得到基于SVM算法的酵母DNA复制起始位点预测模型。结果表明酵母基因组复制起始位点的预测模型的准确率Acc达到了88.05%,与已有算法对比证明了该模型的可行性。

周贺[3](2020)在《哈茨木霉E15转录组分析及抗松材线虫关键基因家族分析》文中指出木霉属(Trichoderma spp.)真菌是一类广泛存在于森林、草地、农田等潮湿生境的土壤习居菌。哈茨木霉(Trichoderma harzianum)是木霉属中较早应用于生物防治的菌种。松树萎蔫病是由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)引起的会造成松属植物快速枯死的毁灭性病害。该病害现已给我国林业造成了重大损失。哈茨木霉对土壤线虫有抑制作用,但哈茨木霉对松材线虫的毒力因子则较少有人研究。本研究通过对哈茨木霉E15进行有生物学重复的松材线虫处理,并在无菌环境下对处理的菌丝样品进行了取样和转录组测序分析。通过对转录组数据的分析挖掘,找到差异表达基因。并进一步筛选出了可能与哈茨木霉抗松材线虫反应有关的枯草杆菌蛋白酶家族(peptidase S8)基因、和乙醇脱氢酶基因。后续利用生物信息学方法对上述两个家族的基因进行分析。实验主要得出以下结论:1 本次转录组测序的6个样品组共测得clean reads的条数为502953500,共得到75.45G的测序数据。转录组测序数据与哈茨木霉参考基因组的最低unique map率高于90%,表明E15菌种与参考基因组亲缘关系较近,基因注释准确度较高。基因差异表达分析一共筛选到5645条差异表达基因,其中2857条基因上调,2788条基因下调。在KEGG代谢通路富集分析中排名前10的通路为核糖体通路(tre03010)、真核生物的核糖体生物发生通路(tre03008)、氨酰基-tRNA的生物合成通路(tre00970)、RNA聚合酶通路(tre03020)、剪接体通路(tre03040)、RNA转运通路(tre03013)、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成通路(tre00400)、卟啉和叶绿素代谢通路(tre00860)、β-丙氨酸代谢通路(tre00410)、糖酵解/糖异生通路(tre00010)。通过GO注释的富集分析,枯草杆菌蛋白酶家族(peptidase S8)基因显着富集于蛋白质代谢过程(protein metabolic process,GO:0019538)。根据基因功能注释结果和基因差异表达分析结果,筛选出了来自枯草杆菌蛋白酶家族和乙醇脱氢酶家族的各12条显着上调表达的基因。这些基因极可能与哈茨木霉的抗线虫反应有关,后续对这些基因进行了生物信息学分析。2对筛选出的来自枯草杆菌蛋白酶家族的12条基因分别命名为ThSP1-ThSP12。构建了 8种木霉枯草杆菌蛋白酶基因系统发育树。分析结果表明ThSP1属于Peptidase S8家族 subfamily 7 亚家族(cd07491);ThSP2,ThSP3-ThSP7属于 S8 and S53 家族,但ThSP2 与ThSP3-ThSP7 分属于不同的亚家族(c110459,cd00306);ThSP8-ThSP12 属于Peptidase S8家族subfamily 5亚家族(cd07489)。氨基酸序列比对和蛋白基序分析帮助我们确定了枯草杆菌蛋白酶保守结构域的位置,并且找到了活性位点的位置。对枯草杆菌蛋白酶家族的顺式作用元件进行了预测分析,找到了可能与茉莉酸、水杨酸、低温响应和干旱诱导等有关的顺式作用元件。3对筛选出的乙醇脱氢酶家族基因命名为ADH1-ADH12。构建了三种木霉乙醇脱氢酶基因的系统发育树,结果显示ADH1、ADH2、ADH4、ADH6、ADH8、ADH9、ADH10这七条基因属于同一亚家族,而ADH3、ADH5、ADH7、ADH12则有较近的亲缘关系。氨基酸多序列比对和蛋白基序分析的结果表明每个乙醇脱氢酶单体都有两个主要结构域:催化结构域和一个辅酶结合域。通过比对我们定位到了这两个结构域的位置,并且找出了其序列中最保守的基序。利用同源建模法预测了哈茨木霉乙醇脱氢酶的三级结构,序列与预测模型一致度为68.19%。利用蛋白结构分析软件对预测的结果进行了可视化处理分析。

胡亚东[4](2020)在《纳米铜和硫酸铜暴露对暗纹东方鲀组织病变及内质网应激的影响》文中研究表明暗纹东方鲀(Takifugu fasciatus)是一种典型的江海洄游性鱼类,在其生活史中对外部生态环境的敏感度较高。近年来,伴随着市场需求量的逐年增长,及养殖规模的不断扩大,暗纹东方鲀在经济鱼类市场占据的地位越来越重要。本实验室前期的研究发现,养殖水体中新型污染物纳米铜(Copper Nanoparticles,Cu-NPs)和传统的硫酸铜(Cu SO4,简称Cu2+)暴露都影响了暗纹东方鲀肝脏内质网稳态,但其机制尚不清楚。目前,在污染物产生毒性作用的过程中,内质网应激(Endoplasmic reticulum stress,ERS)及其介导的未折叠蛋白反应(Unfolded protein response,UPR)和Ca2+稳态扮演着重要的角色。因此,本研究以此为切入点,首先在暗纹东方鲀肝脏克隆了ERS相关基因;其次,比较了水体Cu-NPs和Cu2+暴露下暗纹东方鲀组织病变的程度;最后,分别探究了水体Cu-NPs和Cu2+暴露下暗纹东方鲀肝脏中UPR信号通路及Ca2+稳态的响应情况。本研究不仅进一步揭示了暗纹东方鲀ERS相关基因及其介导的信号通路在Cu-NPs和Cu2+暴露下的响应机制,还为评估新型污染物Cu-NPs对水生生物的毒性影响提供了有价值的参考资料,为暗纹东方鲀的健康养殖提供了理论基础。具体研究结果如下:1.暗纹东方鲀ERS相关基因的分子特征及组织表达分析利用RACE技术扩增获得暗纹东方鲀GRP78、CRT、PERK、ATF-6α和IRE-1α基因全长序列。结果表明,GRP78基因的c DNA全长为2542 bp,其中开放阅读框(ORF)为1963 bp,编码653个氨基酸,5’和3’UTR区分别为140 bp和439bp;CRT基因的c DNA全长为1583 bp(Gen Bank登录号:MN 580497),其中ORF为1293 bp,编码430个氨基酸,5’和3’UTR区分别为131bp和159 bp;PERK基因的c DNA全长为5374 bp,其中ORF为3303 bp,编码1100个氨基酸,5’和3’UTR区分别为151 bp和1920 bp;ATF-6α基因的c DNA全长为3505 bp,其中ORF为1947 bp,编码648个氨基酸,5’和3’UTR区分别为144 bp和1414 bp;IRE-1α基因的c DNA全长为3805bp,其中ORF为3228 bp,编码1075个氨基酸,5’和3’UTR区分别为181 bp和396 bp。氨基酸序列比对结果显示,暗纹东方鲀这五个基因与同属的红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)同源性最高。系统进化分析结果显示,暗纹东方鲀这五个基因均与同属的红鳍东方鲀共聚一支,表明暗纹东方鲀这五个ERS相关基因在进化过程中高度保守。采用荧光定量PCR(Quantitative Real-time Polymerase Chain Reaction,qRT-PCR)技术检测了暗纹东方鲀GRP78、CRT、PERK、ATF-6α和IRE-1α基因在七个不同组织(脑、脾、肠、肌肉、鳃、皮肤和肝)的表达情况。结果表明,这五个基因在肝组织均有高表达,而在皮肤中表达丰度最低。因此,肝脏可能是内质网应激相关基因行使其功能的靶器官。2.水体Cu-NPs和Cu2+暴露下暗纹东方鲀肝脏和鳃组织病变分析利用透射电镜(Transmission Electron Microscope,TEM)对养殖水体中Cu-NPs的特性进行了观察和分析。分析结果表明,Cu-NPs在养殖水体中产生了聚集。利用纳米颗粒追踪分析仪(Nanoparticle Tracking Analysis,NTA)测量养殖水体中Cu-NPs的粒径,发现其平均粒径为187±56 nm,明显大于初始的粒径分布(70±7.5 nm)。组织病变发现暴露于浓度为20μg/L Cu2+或Cu-NPs的暗纹东方鲀表现出鳃上皮细胞水肿,层状融合,鳃丝顶部棒状和粘液细胞肿胀。在暴露于浓度为100μg/L Cu2+或Cu-NPs的鳃组织,发现了更严重的病变,如鳃丝畸形,动脉瘤和坏死。所有未暴露于Cu2+或Cu-NPs的对照组中,鳃均展示出正常的组织学形态。在肝脏组织,暴露于20μg/L的Cu2+或Cu-NPs组的个体表现出水肿和静脉中血细胞沉积现象;而暴露于100μg/L的Cu2+或Cu-NPs的个体则表现出更为严重的病灶,如肝炎样损伤,坏死和细胞核固缩。对照组个体的肝脏均显示出正常的组织学形态。因此,Cu-NPs和Cu2+对暗纹东方鲀产生了毒性作用,并且在诱导暗纹东方鲀肝脏和鳃的组织病变的程度相类似。3.暗纹东方鲀肝脏中ERS介导的UPR信号通路及Ca2+稳态对水体Cu-NPs和Cu2+暴露的响应通过qRT-PCR技术检测了暗纹东方鲀ERS标志基因(GRP78)、UPR信号通路关键基因(PERK、e IF2α、ATF-6α、IRE-1α和XBP-1)和Ca2+稳态调控基因(CRT)在水体Cu-NPs和Cu2+暴露下的表达模式。结果显示,Cu-NPs(20μg/L及100μg/L)和Cu2+(20μg/L及100μg/L)暴露后,GRP78、CRT、PERK、e IF2α、ATF-6α、IRE-1α和XBP-1的m RNA表达量均发生了显着上调。在相同形式铜暴露下,上述七个基因在浓度为100μg/L处理组的表达量显着高于20μg/L处理组。此外,相同浓度下,这七个基因中的绝大部分基因(GRP78、CRT、PERK、e IF2α、IRE-1α和XBP-1)的m RNA表达在水体Cu-NPs和Cu2+处理组之间无显着性差异。利用蛋白质免疫印迹技术(Western Blot)检测暗纹东方鲀GRP78、p-PERK、ATF-6α、p-IRE-1α、CRT等蛋白在水体Cu-NPs和Cu2+暴露下的响应。在蛋白质水平上,暴露于Cu-NPs(20μg/L及100μg/L)和Cu2+(20μg/L及100μg/L)后,GRP78、CRT、p-PERK、ATF-6α和p-IRE-1α表达相较于对照组均发生了显着上升。此外,这五个蛋白中的四个蛋白(GRP78、CRT、ATF-6α和p-IRE-1α)的表达在水体Cu-NPs和Cu2+暴露之间无显着性差异。上述结果表明,水体Cu-NPs或Cu2+暴露可诱导暗纹东方鲀肝脏内发生ERS并激活了其介导的UPR及Ca2+信号通路。水体Cu-NPs和Cu2+暴露对暗纹东方鲀可能有着部分类似的毒性作用机制。

杜婧[5](2019)在《中华绒螯蟹性别相关基因的筛选、鉴定及表达分析》文中指出中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)是我国重要的经济动物,其生长和发育都具有明显的性别二态性,因此研究中华绒螯蟹性别决定机制对其遗传育种工作有着重要的意义。目前已有研究建立了中华绒螯蟹的高密度遗传图谱并筛选出了性别标记,且与其性别分化相关的多个基因已被鉴别出来。然而,迄今为止,在中华绒螯蟹中仍未出现简单快速且重复性好的鉴定性别的方法,其性别决定与分化机制仍然是未知的。本研究结合中华绒螯蟹胚胎转录组数据和一对InDel性别标记测定了性别相关基因在中华绒螯蟹早期发育阶段的表达模式。首先,根据转录组注释信息及已发表文献,在中华绒螯蟹胚胎转录组中筛选出31个性别相关基因,并根据其RPKM值聚类成两类:在前三个时期(受精卵期,卵裂期,囊胚期)高表达的基因和在后两个时期(原肠胚期,心跳期)高表达的基因。对这31个基因进行DESeq(different expression gene analysis)分析和荧光定量验证,发现其中有12个基因在前三个时期和后两个时期的表达量呈显着性差异,且12个基因均为在后两个时期高表达的基因。结合其功能预测和相关文献分析,将这12个基因暂时定为与中华绒螯蟹早期性别决定相关的候选基因。然后,利用雌雄基因组比对,筛选出了一条操作简单,重复性好的雌性特异性InDel标记F23&R23,可实现中华绒螯蟹幼体阶段个体的雌雄鉴定;将此特异性标记定位到雌性基因组中的scaffold8227,并在scaffold8227上预测出三条编码蛋白基因:8227-cds1,8227-cds2和8227-cds3,三条编码序列未在已有数据库上比对到信息,但通过荧光定量分析,发现8227-cds1基因在成体雄性中华绒螯蟹各组织中的表达量都高于雌性,而8227-cds3基因在成体雌性中各组织均一表达,而在成体雄性中,精巢组织特异性高表达。最后,利用新开发的雌性特异性标记对中华绒螯蟹幼体期个体进行雌雄鉴定,再在已知雌雄的个体间检测了胚胎转录组筛选出的候选基因。分析其表达模式,发现,EsRpo1,Es-PGDSlike和EsDmrt11E基因在幼体期的表达都具有雌雄显着性差异。而且,被推测与雌性发育相关的基因,如EsRspo1和EsFoxl2基因都在幼体的前两个时期显着高表达;而被推测与雄性发育相关的基因,如Es-PGDS-like和EsDmrt11E基因都在大眼幼体时期显着高表达。另外,在幼体期间还检测了8227-cds3基因的表达量,发现该基因在溞状幼体Ⅴ期之前,其表达量都呈现雌性显着高于雄性,到了溞状幼体Ⅴ期和大眼幼体期,其表达量在雌雄之间逐渐持平。综合以上信息,我们推断,中华绒螯蟹卵巢发生可能在精巢发生之前。本研究首次筛选到中华绒螯蟹雌性特异的InDel标记,并佐证了中华绒螯蟹为ZZ/ZW性别决定系统;并首次通过性别标记对单个个体进行分析,为进一步调查中华绒螯蟹的性别决定系统提供了丰富的背景资料,也为以后甲壳类性别决定研究提供了新的思路。

张亮[6](2019)在《人类Y染色体上微卫星序列特异性聚类分析》文中研究表明自人类全基因组测序完成后,发现人类基因组中即使是单个染色体序列上的碱基总数也有许多,超过1亿对,面对如此巨大的数据量,以往的研究只是做一些粗略的微卫星总数统计,或者仅仅专注于一些局部基因组区域的微卫星研究,缺乏系统分析。Y染色体是较短的一条,本研究以测序区域最全的Y染色体参考序列NC000024.10进行系统分析。本研究以已测序区为基础,总共提取出19万个微卫星序列,研究发现它们在不同区域分布很不均匀,其中有许多相同或者相似的微卫星(或称简单序列重复)会特异性的聚集在一起,有的是几百个相似的聚集在一起,有的是几十个相似的聚集在一起,有的仅是几个相似的聚集在一起,根据这种现象分为微卫星cluster、mini cluster、micro cluster三类。cluster为连续25个以上相似或者相同的微卫星聚集在一起,mini cluster为连续9-25个相似或者相同的微卫星聚集在一起,micro cluster为连续3-8个相似或者相同的微卫星聚集在一起。通过统计还发现了这些微卫星序列特异性聚类的总数达到了8110个,微卫星序列特异性聚类中的微卫星个数占到了已测序区19万个微卫星总数的30%左右,其中cluster的数量为204,mini cluster为354,micro cluster的数量为7552。由于cluster比重最大,实验室接下来的研究也在cluster上,因此分析了cluster在不同区域中的分布,为以后的研究提供数据基础。在本论文研究中我们首先分析了三类微卫星序列特异性聚类在基因组上的分布情况;其次对不同重复类型、不同重复模体和不同片段中的微卫星序列特异性聚类进行数量统计并比较分析;最后对所有微卫星序列特异性聚类的特征值进行统计,这些特征值能明显的反映微卫星特异性聚类的内部情况。以上统计表明特异性聚类可能具有重要的生物学意义,为了解Y染色体的结构打下更深厚的基础,并对微卫星的进化规律提供帮助。

赵清泉[7](2019)在《偏肿革裥菌在木质环境下转录组分析与关键基因挖掘》文中提出木质素是一种复杂致密、非常稳定的网状结构物质,也是非常难降解的天然芳香族聚合物,是地球上继植物多糖纤维素后第二大丰富的生物可再生资源,木质素的降解不仅关乎到造纸等行业的发展,同时也影响着可再生性能源利用的发展。白腐菌因其特有的细胞外降解酶系,是迄今为止最有效、最主要的木质素降解微生物,可彻底降解木质素成为CO2和水,白腐菌对木质纤维基质的降解在自然界的碳素循环中起着关键作用,可为其他微生物类群提供大量易于吸收的植物多糖类物质,同时白腐菌对木质素的降解也是以绿色、无污染的方式进行。偏肿革裥菌(Lenzitesgibbosa)是我国东北林区常见的一种多孔菌科(Polyporaceae)白腐菌,生长在多种阔叶树的倒木、枯立木或活立木上,引起木材海绵状白色腐朽,也是一种生长速度较快、对木材和木质素分解能力较强的白腐菌,为了在分子层面上深入探索L.gibbosa降解木材和木质素的机理,本文利用HiSeq高通量测序技术对在木质和非木质条件下5个时间点的L.gibosa菌体样本进行了转录组测序,对差异表达的基因进行了功能注释与富集分析,对降解木质素的关键酶基因和关键通路进行了挖掘,并利用荧光定量PCR对重要的关键基因进行了表达量验证,主要研究结果如下:1、对在杨树木屑、水稻稻草、玉米秸秆3种不同木质纤维基质下的L.gibbo木质素降解酶系统进行了酶活检测,结果表明3种不同木质纤维基质均能使L.gibbosa的漆酶(laccase)和锰过氧化物酶(MnP)活性提高,其中木屑对2种酶活的促进作用最为明显,稻草次之、秸秆最差,这与3者成分中木质素含量排序一致(木质素含量杨树木屑最高、水稻稻草次之、秸秆最低)。在30d的检测时间内,木屑组的2种酶活始终保持增长,而秸秆组和稻草组的酶活在试验后期出现波动甚至降低。以上数据揭示了L.gibbosa降解不同类型木质基质时酶的活性变化规律,为后续结合转录组测序数据联合分析找到木质素降解酶关键基因奠定了基础。2、利用HiSeq高通量测序技术,对L.gibbosa在木质和非木质条件处理下的菌丝体进行了转录组测序与分析,从转录水平分析了L.gibbosa对木材与木质素降解的相关生物过程与代谢途径,结果表明 L.gibbosa对木材与木质素的分解代谢与氧化还原反应过程密切相关、与木质素分解等生物过程密切相关,与碳代谢、芳香化合物降解等通路密切相关。本研究得到一条与木质素降解有关的COG分类关键类目Q类(Secondary metabolites biosynthesis,transport and catabolism),一条木质素降解基因本体(Gene Ontology)关键类目(term):G00046274(Lignin catabolic process),一条木质素降解关键通路ko01220(Degradation of aromatic compounds);通过表达量差异分析、差异表达基因的功能注释与分析,进一步得到一系列与木质素降解有关的关键酶及基因:NAD-P 结合结构域蛋白酶、NADP-dependent alcohol dehydrogenase 6(含 GroES2 域)、CYP450、Alcohol dehydrogenase(含 GroES1 域)、MnP2、MnP3、Versatile peroxidase VPL1(VP,MnP10s)、MrP1、Laccase D、Laccasel、LiP9、LiP2 等,为最终筛选L.gibbosa降解木质素的关键酶基因缩小了范围,为后续开展功能基因研究奠定了基础。3、结合转录组测序与酶活检测数据,进行加权基因共表达网络构建与分析,得到与漆酶和MnP相关的2个基因模块,即turquoise模块和blue模块。利用统计学方法得到 blue模块的82个关键基因(hub gene),turquoise模块的261个hub genes,在这些hub genes中,利用COG、GO、KEGG注释分析,进一步缩小关键基因范围,结合转录组差异分析,确定了最终的11个关键基因:gene 14284、gene 11466、gene1 1537、gene 3902、gene 5357、gene6568、gene713、gene7760、gene 7855、gene 7857、gene 8611。4、对筛选到的11个L.gibbosa木质素降解关键酶基因进行qPCR检测,选择木屑、稻草、秸秆3种底物处理,结果表明木屑组的基因表达差异最为显着,秸秆与稻草组次之,这些基因在不同类型的纤维基质中都差异表达,表明它们都为L.gibbosa降解木质素的关键基因。5、通过RT-PCR技术克隆了 L gibbosa三条基因即mnpl0s(VP)、laccase D、cyp450,分析得到mnp10s(VP)基因CDS全长1089bp,编码362个氨基酸,含有“ligninase”保守结构域,属于plant peroxidase超家族蛋白;laccase D基因CDS全长1608bp,编码 535 个氨基酸,含有“CouRO 1 Tv-LCC like”和“CouRO 3 Tv-LCC like”两个保守结构域,属于Cupredoxin超家族蛋白;cyp450-up1基因CDS全长2001bp,编码666个氨基酸,属于P450超家族蛋白。以上研究为完整揭示偏肿革裥菌降解木材与木质素的机理奠定了重要的分子基础。

王丹[8](2019)在《暗纹东方鲀SOCS基因的分子特征及其在不同环境胁迫下的免疫应答分析》文中研究指明暗纹东方鲀(Takifugu fasciatus)是典型的溯河洄游鱼类,其盐度耐受范围广,而在洄游过程中时常遭受水生环境变化,如溶解氧、渗透压及水体污染物等。虽然许多鱼类已在长期进化中形成了一系列适应环境变化的策略,但是剧烈的环境变化仍严重威胁其正常的生长、发育和生存。近年来,暗纹东方鲀不仅在我国水产市场占有一定的份额,而且也可作为研究鱼类生理的分子模型。许多学者围绕该鱼遗传结构、营养代谢、渗透调节、免疫应答和抗逆生理等方面进行了大量研究,但是有关环境因素对其先天性免疫能力的影响研究较少。SOCS是鱼类先天性免疫中一类重要的负调控基因,参与调控细胞因子信号启动、持续和扩增的紊乱,对于机体维持正常的内稳态和细胞功能具有重要作用。因此,本文以暗纹东方鲀为研究对象,研究了暗纹东方鲀SOCS基因在不同环境下的免疫应答规律,不仅为进一步揭示暗纹东方鲀SOCS基因在不同盐度下的调控作用提供了重要依据,还为进一步阐明其免疫应答与低氧胁迫的关系提供了有价值的参考资料。具体研究结果如下:1. 暗纹东方鲀SOCS基因的分子特征及组织表达分析通过RACE技术,克隆获得暗纹东方鲀SOCS1、SOCS2和SOCS3基因的c DNA全长分别为1420 bp、1354 bp和1547 bp。开放阅读框(ORF)分别为660bp、606 bp和735 bp,分别编码219、201和244个氨基酸。5’UTR分别为69bp、55 bp和52 bp,3’UTR分别为691 bp、694 bp和761 bp。分子质量分别为24.47 k Da、22.40 k Da和27.46 k Da。等电点分别为9.51、8.92和7.67。氨基酸序列分析结果显示,暗纹东方鲀SOCS1、SOCS2和SOCS3基因均具有保守的SOCS box和SH2结构域。氨基酸序列比对结果显示,暗纹东方鲀SOCS1、SOCS2和SOCS3与同属的红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)同源性最高。系统进化树结果显示,暗纹东方鲀SOCS1、SOCS2和SOCS3均与同属的红鳍东方鲀共聚一支,表明暗纹东方鲀SOCS1、SOCS2和SOCS3基因在进化过程中高度保守。同时,荧光定量PCR结果显示,暗纹东方鲀SOCS1、SOCS2和SOCS3基因分别在鳃、脑和心脏三个组织表达较高,而均在肌肉表达较低。2. 盐度和LPS刺激下暗纹东方鲀SOCS基因的表达分析通过荧光定量PCR及蛋白质免疫印迹技术,检测暗纹东方鲀SOCS1、SOCS2和SOCS3基因在不同盐度条件(0、15和30 ppt)注射LPS(Lipopolysaccharide,25μg m L-1)24 h后的表达模式。结果表明,在0 ppt条件注射LPS 24 h后,暗纹东方鲀鳃和肝组织SOCS1基因的m RNA及蛋白表达量显着下调,而肾组织SOCS1表达量上调;在PBS和LPS处理组中,暗纹东方鲀鳃和肾组织SOCS1基因的m RNA及蛋白表达量随盐度升高呈下降趋势,而肝组织SOCS1的表达量则出现显着上调。此外,在PBS处理组,鳃组织SOCS2的m RNA及蛋白表达量随盐度升高呈下调趋势;在LPS处理组,肝组织SOCS2的m RNA及蛋白表达量随盐度升高出现显着上调。0 ppt条件注射LPS 24 h后,肾组织SOCS3基因的m RNA及蛋白表达量显着下调,这与暗纹东方鲀SOCS1和SOCS2基因的表达模式不同。可见,不同的SOCS基因在应对LPS刺激时具有不同的调控作用。此外,盐度变化影响暗纹东方鲀鳃、肾和肝组织SOCS基因的应答水平,且提高盐度可上调肝组织SOCS基因对LPS的响应。3. 低氧和常氧恢复下暗纹东方鲀SOCS基因的表达分析通过荧光定量PCR及蛋白质免疫印迹技术,检测暗纹东方鲀SOCS1、SOCS2和SOCS3基因在低氧胁迫(1.63±0.2 mg/L)和常氧(7.0±0.3 mg/L)恢复下的时序表达模式。结果显示,在低氧胁迫下,脑和肝组织SOCS1和SOCS3基因的m RNA及蛋白表达量显着下调。在低氧胁迫前期,肝组织SOCS1基因的m RNA及蛋白表达量不发生显着变化,而SOCS3在低氧胁迫2 h时便出现显着下调,表明暗纹东方鲀SOCS3基因在应对低氧胁迫时比SOCS1基因更为敏感。与SOCS1和SOCS3不同,脑组织SOCS2基因的m RNA及蛋白表达量在低氧胁迫8 h时上调至最高,同时肝组织SOCS2基因的m RNA及蛋白表达量分别在低氧胁迫2 h和8h时上调至最高。由此表明,不同的SOCS基因在应对低氧胁迫时存在不同的时序表达模式。此外,在常氧恢复下,暗纹东方鲀SOCS基因多数在4 h时发生显着上调或下调,随后在12 h时恢复至正常水平。但是,常氧恢复12 h后脑组织SOCS1基因的m RNA表达量仍显着上调,预示着常氧恢复12 h后脑组织SOCS1基因仍发挥重要的调控功能。

陈聪[9](2018)在《基于文献信息挖掘的经方枳实芍药散、排脓散网络靶标及配伍机制研究》文中进行了进一步梳理目的:基于文献信息挖掘,探讨经方枳实芍药散(枳实-芍药)、排脓散(枳实-芍药-桔梗)的分子作用机制和配伍规律,建立符合中医药特点的经方网络靶标研究模式,为经方研究提供思路和方法。方法:通过文献检索,收集枳实芍药散、排脓散的古代文献信息、化学成分和生物信息,利用化学生物信息学构建两经方的网络靶标模型,运用网络药理学、分子对接等现代化研究方法,进行经方文献信息的挖掘与分析,诠释两首经方的分子机制及配伍机制。结果:通过对两方古今文献进行系统梳理,发现古代医家多用枳实芍药散治疗产后气血郁滞的里实型腹痛,今人不断拓展枳实芍药散的临床应用范围,除传统治疗产后腹痛,还用于治疗现代医学的肠易激综合征、肠痉挛等疾病;而排脓散方古人认为是治内痈,证属气郁血滞者,现代研究发现排脓散并不仅仅治疗内痈,还可以治疗上至鼻咽、中至肠腑、下至盆腔的各种化脓性疾病。基于文献检索与虚拟筛选,研究发现枳实芍药散主要活性成分10个,核心作用靶点5个,作用通路59条,潜在作用疾病149种;排脓散主要活性成分23个,核心作用靶点15个,作用通路88条,潜在作用疾病169种。构建两方“成分-靶点-通路-疾病”网络模型,关联分析复方主治、功效、配伍与微观分子之间的复杂联系。结论:通过对经方文献信息的挖掘与分析,发现经方对机体的整体性调节是基于机体“系统-系统”相互作用的复杂生物网络的调节,其“理气活血”的作用可能在于调节并恢复疾病所导致的“神经-内分泌-免疫”系统的功能平衡失调,即通过调节机体的整个大循环来发挥主体疗效。两经方配伍效应的呈现来自于方中各药物成分在作用靶点上的网络联系。复方配伍后其所含小分子通过协同作用于同一靶点的不同空腔或者协同作用于某一条通路,增强了对生物过程的刺激作用,使药物治疗疾病的终末效应增强,那么复方配伍后的疗效由于协同作用将大大超过单味药疗效的总和,体现了中医相须相使的配伍理论。当复方配伍由枳实-芍药(枳实芍药散)变为枳实-芍药-桔梗(排脓散)后,加味药物中的分子通过互补或者增强作用调节不同的靶点,使得两经方作用靶点存在不同,作用疾病宏观表型产生差异。本论文构建了基于文献信息挖掘的经方网络靶标研究模式,为经方的研究提供了思路和方法。

陈倩[10](2017)在《蚊虫离子型受体的鉴定及其在宿主嗅觉搜寻中的表达特征研究》文中研究表明交配后的雌蚊只有吸食动物血液后才能促发其繁育进程,蚊虫叮咬过程也就交叉感染和传播了疟疾、黄热病、登革热等多种疾病,成为对人类健康威胁最大的生物之一。另一方面,它们探寻定位宿主所依赖的超灵敏嗅觉也一直是仿生探测技术的创新源泉。但是,目前蚊虫嗅觉机制的研究成果尚不足以支撑蚊疾防控和嗅觉仿生的更深、更广需求。本文首次对两类蚊虫嗅觉相关的离子型受体(IR)开展探索研究工作,以主要嗅觉器官-触角为对象,以吸血前后的转录表达差异为线索,并有重点地对比了新近发现的IR与传统的气味受体(OR)的关联性,推测其在蚊虫宿主搜寻过程中的重要作用。中华按蚊(Anopheles sinensis)的嗅觉相关研究欠丰富,现有的参考基因组数据不完善。本文对中华按蚊雌蚊吸血前后的触角进行RNA测序,利用生物信息学手段,优化了其中8288个基因结构,预测并发现了1828个新转录本,极大地丰富和完善了中华按蚊的基因信息,相关数据已被SRA数据库收录。在此基础上,对吸血前后蚊虫触角上基因表达差异进行了系统的分析,并以qPCR进行了实验验证。本文还首次对中华按蚊触角中已知的4类嗅觉相关基因(气味结合蛋白OBP、OR、IR、味觉受体GR)表达进行系统的鉴定和分析,优化了原有的OBP基因组数据,补充了另3类嗅觉相关基因的信息注释,并对血餐后相关的代谢差异表达进行了分析。本文重点研究嗅觉相关基因家族IR。依据其伴侣受体在物种间的保守性及其与iGluR(离子通道谷氨酸受体)的亲缘关系,首次对中华按蚊IR的伴侣受体基因AsinIR8a和AsinIR25a进行鉴定,并对其氨基酸序列的结构域、特异性位点和系统进化关系等进行了分析。利用双标原位杂交技术,分别对这两种IR伴侣受体与OR中的唯一伴侣受体Orco的分布关系进行了分析。研究证实,与已知的果蝇情形类同,蚊虫IR的结构特点和分布都独立于OR而存在于中华按蚊的嗅觉识别系统中,两类嗅觉敏感蛋白对气味的感知既相互独立,又互补协作。白纹伊蚊(Aedes albopictus)是世界范围内广泛分布的蚊种,但未见其IR的相关报道。本文从白纹伊蚊基因组中筛选并命名了可能的102个AalbIR基因,再利用组织特异性RT-PCR鉴定了其中有19个表达在雌蚊触角中,并对照已知的黑腹果蝇IR的功能特点对其进行进化分析与差异讨论。在此基础上,以qRT-PCR对这19个IR基因的吸血前后表达差异进行分析检测,经同源分析,推测表达下调的基因可能与蚊虫识别胺类和羧酸类等特征气味化合物有关。与以往解析嗅觉受体识别谱来揭示蚊虫宿主搜寻的嗅觉机制的研究思路不同,本文首次提出不同触角节段的人为缺失对蚊虫吸血行为的影响,并合理设计行为学实验,确证了白纹伊蚊雌蚊触角的第6节和第7节在其嗅觉探测宿主过程中的重要作用,并从触角各节段的嗅觉感受器分布、气味分子的敏感度等方面进行了分析讨论。

二、生物信息学及其研究现状(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、生物信息学及其研究现状(论文提纲范文)

(1)基于GEO数据库筛选脑胶质瘤预后相关基因ITGB2和CXCR4蛋白表达及其临床意义(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第一部分 基于GEO 数据库筛选脑胶质瘤预后相关基因
    1、前言
    2、材料与方法
    3、结果
    4、讨论
    5、结论
    参考文献
第二部分 ITGB2 和 CXCR4 蛋白在胶质瘤中的表达及其临床意义
    1、前言
    2、材料与方法
    3.实验结果
    4、讨论
    5、结论
    参考文献
致谢
附录
    附录 A.英语术语及缩略语对照表及 KPS 评分标准
    附录 B.攻读学位期间发表文章情况
    附录 C 综述 整合素β亚基在肿瘤中的研究现状
        参考文献

(2)基于机器学习的复制起始位点识别(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景与研究意义
        1.1.1 生物信息学
        1.1.2 机器学习
        1.1.3 研究意义
    1.2 DNA复制起始位点及其研究现状
        1.2.1 DNA复制起始位点
        1.2.2 研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 总体技术路线
第2章 基准数据集
    2.1 酵母基因组数据的构建
    2.2 酵母数据集的预处理
第3章 特征提取与降维
    3.1 特征提取
        3.1.1 k-mer
        3.1.2 伪核苷酸组分
        3.1.3 One-Hot编码
        3.1.4 词嵌入
        3.1.5 小结
    3.2 特征选择方法
        3.2.1 主成分分析法
        3.2.2 线性判别分析LDA
        3.2.3 最大关联度与最小冗余度(mRMR)
        3.2.4 小结
第4章 分类算法和模型评估
    4.1 分类算法
        4.1.1 支持向量机
        4.1.2 BP神经网络
        4.1.3 集成学习
    4.2 模型评估
        4.2.1 分类算法检验
        4.2.2 分类算法评价指标
第5章 结果分析与讨论
    5.1 基于k-mer方法下特征提取和建模
    5.2 基于改进理化性质方法下的特征提取和建模
    5.3 与发表文章比较
第6章 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
致谢

(3)哈茨木霉E15转录组分析及抗松材线虫关键基因家族分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 木霉属
    1.3 哈茨木霉生防作用
    1.4 转录组测序和生物信息学
    1.5 枯草杆菌蛋白酶基因家族的研究现状
        1.5.1 丝氨酸蛋白酶
        1.5.2 枯草杆菌蛋白酶Peptidase S8家族
        1.5.3 枯草杆菌蛋白酶家族基因的研究现状
    1.6 乙醇脱氢酶基因家族及其研究现状
        1.6.1 乙醇脱氢酶家族介绍
    1.7 研究目的
    1.8 课题来源
2 哈茨木霉E15在松材线虫处理下的转录组研究
    2.1 实验材料
        2.1.1 仪器设备
        2.1.2 实验培养基
        2.1.3 供试菌种
    2.2 实验方法
        2.2.1 供试木霉平板的准备和线虫的培养
        2.2.2 线虫处理和取样
        2.2.3 转录组测序和cDNA文库的建立
        2.2.4 转录组数据与哈茨木霉基因组数据比对
        2.2.5 基因功能注释
        2.2.6 基因表达定量
        2.2.7 差异表达基因分析
        2.2.8 差异表达基因富集分析
        2.2.9 差异表达基因的qRT-PCR验证
    2.3 结果与分析
        2.3.1 测序数据质量
        2.3.2 转录组数据与哈茨木霉基因组比对结果
        2.3.3 基因表达量分析
        2.3.4 差异表达基因筛选
        2.3.5 GO富集分析
        2.3.6 KEGG富集分析
        2.3.7 关键差异表达基因的筛选
        2.3.8 qRT-PCR的验证分析
    2.4 讨论
3 哈茨木霉枯草杆菌蛋白酶家族基因生物信息学综合分析
    3.1 材料和方法
        3.1.1 基因鉴定及基因序列获取
        3.1.2 哈茨木霉枯草杆菌蛋白酶多序列比对及系统发育树构建
        3.1.3 哈茨木霉枯草杆菌蛋白酶家族基因结构分析
        3.1.4 哈茨木霉枯草杆菌蛋白酶家族基因顺式作用原件分析
        3.1.5 哈茨木霉枯草杆菌蛋白酶家族蛋白多序列比对及蛋白基序鉴定
    3.2 结果与分析
        3.2.1 哈茨木霉枯草杆菌蛋白酶基因鉴定
        3.2.2 枯草杆菌蛋白酶家族系统发生分析
        3.2.3 哈茨木霉枯草杆菌蛋白酶家族基因结构分析
        3.2.4 哈茨木霉枯草杆菌蛋白酶家族蛋白多序列比对及位点分析
        3.2.5 哈茨木霉枯草杆菌蛋白酶家族蛋白基序分析
        3.2.6 哈茨木霉枯草杆菌蛋白酶家族基因顺式作用原件分析
    3.3 讨论
4 哈茨木霉乙醇脱氢酶家族基因综合分析
    4.1 材料和方法
        4.1.1 基因鉴定及基因序列获取
        4.1.2 哈茨木霉乙醇脱氢酶家族蛋白对序列比对级系统发育树构建
        4.1.3 哈茨木霉乙醇脱氢酶家族基因结构分析
        4.1.4 哈茨木霉乙醇脱氢酶家族蛋白基序鉴定
        4.1.5 同源建模法预测哈茨木霉乙醇脱氢酶蛋白三级结构
    4.2 结果与分析
        4.2.1 哈茨木霉乙醇脱氢酶家族基因鉴定
        4.2.2 乙醇脱氢酶家族蛋白系统发育分析
        4.2.3 哈茨木霉乙醇脱氢酶家族基因结构分析
        4.2.4 哈茨木霉乙醇脱氢酶家族蛋白氨基酸多序列比对
        4.2.5 哈茨木霉乙醇脱氢酶家族蛋白基序分析
        4.2.6 哈茨木霉乙醇脱氢酶蛋白质三级结构预测
    4.3 讨论
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢

(4)纳米铜和硫酸铜暴露对暗纹东方鲀组织病变及内质网应激的影响(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩略词表
第1章 绪论
    1.1 暗纹东方鲀及其研究现状
        1.1.1 暗纹东方鲀的分类、特征及生活习性
        1.1.2 暗纹东方鲀的研究现状
    1.2 纳米铜和离子铜对水生生物的毒性效应研究概况
        1.2.1 纳米铜特征
        1.2.2 纳米铜对水生生物的毒性效应
        1.2.3 离子铜对水生生物的毒性效应
        1.2.4 暗纹东方鲀养殖环境中不可避免的受到纳米铜和离子铜的影响
    1.3 ERS介导的信号通路及其对重金属胁迫的响应
        1.3.1 PERK-eIF2α介导的信号通路
        1.3.2 ATF-6介导的信号通路
        1.3.3 IRE-1-XBP-1 介导的信号通路
    1.4 研究意义和主要研究内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 主要研究内容
    1.5 技术路线
第2章 暗纹东方鲀内质网应激相关(GRP78、CRT、PERK、ATF-6α和 IRE-1α)基因的克隆和生物信息学分析
    2.1 引言
    2.2 实验材料、仪器及试剂
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 主要仪器设备
        2.2.3 主要试剂
    2.3 实验方法
        2.3.1 总RNA提取与质量检测
        2.3.2 cDNA的合成
        2.3.3 GRP78、CRT、PERK、ATF-6α和IRE-1α基因全长扩增
        2.3.4 基因序列的生物信息学分析
    2.4 结果与分析
        2.4.1 暗纹东方鲀GRP78、CRT、PERK、ATF-6α和IRE-1α基因全长和氨基酸序列特征
        2.4.2 暗纹东方鲀GRP78、CRT、PERK、ATF-6α和IRE-1α蛋白多重序列比对分析
        2.4.3 暗纹东方鲀GRP78、CRT、PERK、ATF-6α和IRE-1α系统进化分析
    2.5 讨论
第3章 暗纹东方鲀内质网应激相关基因的组织表达分析
    3.1 引言
    3.2 实验材料、仪器及试剂
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 实验试剂
    3.3 实验方法
        3.3.1 总RNA提取与质量检测
        3.3.2 cDNA的合成
        3.3.3 荧光定量PCR检测
        3.3.4 数据处理与分析
    3.4 结果与分析
    3.5 讨论
第4章 水体Cu-NPs和Cu~(2+)暴露下暗纹东方鲀肝和鳃组织病变分析
    4.1 引言
    4.2 实验材料、仪器及试剂
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 主要仪器设备
        4.2.3 主要试剂
    4.3 实验方法
        4.3.1 纳米铜粒径检测
        4.3.2 苏木精-伊红(H&E)染色
    4.4 结果与分析
        4.4.1 纳米铜形态
        4.4.2 水体Cu-NPs和Cu~(2+)暴露下鳃和肝的病理观察
    4.5 讨论
第5章 暗纹东方鲀肝脏中ERS介导的UPR信号通路及Cu~(2+)稳态对水体Cu-NPs和Cu~(2+)暴露下的响应
    5.1 引言
    5.2 实验材料、仪器及试剂
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 实验仪器
        5.2.3 实验试剂
    5.3 实验方法
        5.3.1 水体Cu-NPs和Cu~(2+)暴露后暗纹东方鲀各组织RNA提取及cDNA合成
        5.3.2 荧光定量PCR检测GRP78、CRT、PERK、eIF2α、ATF-6α、IRE-1α和XBP-1基因mRNA表达量
        5.3.3 蛋白质免疫印迹检测GRP78、CRT、p-PERK、ATF-6α和 p-IRE-1α蛋白表达量
        5.3.4 数据处理与分析
    5.4 结果与分析
        5.4.1 水体Cu-NPs和Cu~(2+)暴露下暗纹东方鲀GRP78、CRT、PERK、e IF2α、ATF-6α、IRE-1α和XBP-1mRNA表达分析
        5.4.2 水体Cu-NPs和Cu~(2+)暴露下暗纹东方鲀GRP78、CRT、p-PERK、ATF-6α和p-IRE-1α蛋白表达分析
    5.5 讨论
第6章 小结
    6.1 结论
        6.1.1 暗纹东方鲀GRP78、CRT、PERK、ATF-6α和 IRE-1α基因的分子特征及组织表达分析
        6.1.2 水体Cu-NPs和Cu~(2+)暴露下暗纹东方鲀肝和鳃组织病变分析
        6.1.3 水体Cu-NPs和Cu~(2+)暴露下暗纹东方鲀GRP78、CRT、PERK、ATF-6α和IRE-1α相关基因的表达分析
    6.2 展望
参考文献
在读期间发表的学术论文及研究成果
致谢

(5)中华绒螯蟹性别相关基因的筛选、鉴定及表达分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 性别决定及其研究现状
    1.2 性别标记及其研究现状
        1.2.1 分子标记的发展
        1.2.2 性别标记的研究现状
    1.3 中华绒螯蟹的研究现状
        1.3.1 中华绒螯蟹的生活史
        1.3.2 中华绒螯蟹的性别决定的研究现状
        1.3.3 中华绒螯蟹的性别标记的研究现状
    1.4 本研究的目的和意义
第2章 利用中华绒螯蟹胚胎转录组分析性别相关基因
    2.1 材料方法
        2.1.1 样品准备
        2.1.2 实验试剂和仪器设备
        2.1.3 转录组文库构建及测序
        2.1.4 转录组基础生物信息学分析
        2.1.5 性别相关基因的分析
    2.2 实验结果
        2.2.1 转录组分析
        2.2.2 性别相关基因的分析
    2.3 讨论
第3章 性别标记的开发
    3.1 材料方法
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 实验试剂和仪器设备
        3.1.3 性别标记的发现与验证
    3.2 实验结果
        3.2.1 性别标记的发现及验证
        3.2.2 实验条件的优化
        3.2.3 InDel片段在基因组上的定位
        3.2.4 scaffold8227 序列
    3.3 讨论
第4章 测定已鉴别雌雄的幼体蟹的性别相关基因的表达量
    4.1 材料方法
        4.1.1 样品准备
        4.1.2 实验试剂及仪器设备
        4.1.3 DNA/RNA共提取
        4.1.4 待检测基因的基础生物信息学分析
    4.2 实验结果
        4.2.1 待检测基因的基础生物信息学分析
        4.2.2 待检测基因在幼体期雌雄之间的表达量
    4.3 讨论
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的论文与研究成果

(6)人类Y染色体上微卫星序列特异性聚类分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 生物信息学概述
        1.1.1 生物信息学的产生背景及内涵
        1.1.2 生物信息学的相关研究内容
        1.1.3 生物信息学专业的研究趋势
    1.2 常用生物信息数据库概述
        1.2.1 数据库介绍及了解GenBank数据库
        1.2.2 生物信息相关数据库的特点
    1.3 微卫星介绍
        1.3.1 微卫星的分类
        1.3.2 微卫星的功能及特点
        1.3.3 微卫星的进化类型
    1.4 人类染色体相关知识的简介
        1.4.1 人类Y染色体的起源与演化
        1.4.2 人类Y染色体的特征
    1.5 本研究工作的内容和意义
第2章 微卫星序列特异性聚类在人类Y染色体上的分布研究
    2.1 前言
    2.2 方法与材料
        2.2.1 人类Y染色体参考序列NC_000024.10 的分析
        2.2.2 微卫星的提取
        2.2.3 已测序区中micro cluster、mini cluster、cluster三类特异性聚类的划分标准
        2.2.4 微卫星micro cluster、mini cluster、cluster在基因组上的分布
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 人类Y染色体已测序区中micro cluster在基因组上的分布
        2.3.2 人类Y染色体已测序区中mini cluster在基因组上的分布
        2.3.3 人类Y染色体已测序区中cluster在基因组上的分布
    2.4 本章小结
第3章 人类Y染色体参考序列中微卫星序列特异性聚类的统计学分析
    3.1 前言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 微卫星序列特异性聚类的统计
    3.3 结果与分析
        3.3.1 各个碱基已确定区域上三类微卫星序列特异性聚类的特征值进行分析统计
        3.3.2 所有碱基已确认片段上微卫星序列特异性聚类的数量
        3.3.3 各个碱基已确定区域S1-S55 上微卫星序列特异性聚类的统计
    3.4 本章小结
结论
参考文献
附录
致谢

(7)偏肿革裥菌在木质环境下转录组分析与关键基因挖掘(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 木质素的组成及生物降解
        1.2.1 木质素的组成
        1.2.2 木质素的生物降解
    1.3 木材白腐菌
        1.3.1 白腐菌的生物学背景
        1.3.2 白腐菌应用与研究现状
        1.3.3 偏肿革裥菌(Lenzites gibbosa)及其研究现状
    1.4 白腐菌降解木质素酶系统
        1.4.1 漆酶及其降解机制
        1.4.2 LiPs及其降解机制
        1.4.3 MnPs及其降解机制
        1.4.4 其他木质素降解酶
    1.5 高通量测序及生物信息学
        1.5.1 转录组学
        1.5.2 加权基因共表达网络分析
    1.6 研究的目的与意义
2 偏肿革裥菌在不同木质纤维基质下木质素降解酶的活性规律
    2.1 试验材料
        2.1.1 供试菌种
        2.1.2 供试木质纤维基质
        2.1.3 主要试剂与仪器
        2.1.4 培养基
    2.2 试验方法
        2.2.1 培养方法
        2.2.2 MnP酶活测定方法
        2.2.3 漆酶活性测定方法
    2.3 结果与分析
        2.3.1 三种木质纤维基质对MnP活性的影响
        2.3.2 三种木质纤维基质对漆酶活性的影响
    2.4 小结与讨论
3 木质和非木质条件下偏肿革裥菌转录组构建与分析
    3.1 试验材料
        3.1.1 供试菌株及木屑
        3.1.2 主要试剂与仪器
        3.1.3 培养基
    3.2 试验方法
        3.2.1 菌丝培养及处理
        3.2.2 偏肿革裥菌总RNA提取及其质量鉴定
        3.2.3 文库构建及上机测序
        3.2.4 生物信息学分析
    3.3 结果与分析
        3.3.1 总RNA提取与质量检测
        3.3.2 原始测序数据及其质量控制
        3.3.3 转录组数据与参考基因组序列比对
        3.3.4 转录组文库质量评估
        3.3.5 SNP/InDel分析
        3.3.6 可变剪接事件预测
        3.3.7 基因结构优化分析
        3.3.8 新基因分析
        3.3.9 基因表达量分析
        3.3.10 差异表达分析
        3.3.11 差异表达基因功能注释和富集分析
    3.4 小结与讨论
4 基因共表达网络和模块构建及核心基因筛选
    4.1 数据来源
    4.2 分析方法
        4.2.1 检测离群样本及基因
        4.2.2 WGCNA方法构建共表达网络
        4.2.3 WGCNA模块的检测和识别
        4.2.4 基因表达量与外部性状关联分析
        4.2.5 目标模块中枢纽基因筛选
        4.2.6 枢纽基因的富集分析
    4.3 结果与分析
        4.3.1 数据稳定性检测及关键参数确定
        4.3.2 WGCNA网络构建和基因共表达模块聚类
        4.3.3 WGCNA网络模块的关联度
        4.3.4 与酶活数据联合分析与识别关键模块
        4.3.5 hub genes的筛选
    4.4 小结与讨论
5 偏肿革裥菌降解木质素关键基因表达特性分析
    5.1 试验材料
        5.1.1 供试菌种
        5.1.2 供试木质纤维基质
        5.1.3 主要试剂与仪器
        5.1.4 培养基
    5.2 试验方法
        5.2.1 培养方法
        5.2.2 总RNA提取及检测
        5.2.3 反转录合成第一链cDNA
        5.2.4 引物设计
        5.2.5 荧光定量PCR检测
    5.3 结果与分析
        5.3.1 总RNA检测
        5.3.2 qPCR扩增效率及引物特异性检测
        5.3.3 木屑处理对11个木质素降解酶基因表达的影响
        5.3.4 秸秆和稻草处理对11个木质素降解酶基因表达的影响
    5.4 小结与讨论
6 偏肿革裥菌降解木质素关键基因的克隆与分析
    6.1 试验材料
        6.1.1 供试菌种
        6.1.2 主要试剂与仪器
    6.2 试验方法
        6.2.1 菌丝获取
        6.2.2 总RNA提取
        6.2.3 第一链cDNA合成
        6.2.4 目的基因CDS克隆
        6.2.5 PCR产物胶回收
        6.2.6 PCR产物连接、转化
        6.2.7 菌落PCR鉴定
        6.2.8 克隆基因的生物信息学分析
    6.3 结果与分析
        6.3.1 RNA质量检测
        6.3.2 基因mnp10s(VP), laccase D, cyp450的CDS克隆结果
        6.3.3 mnp10s(VP)、laccase D、cyp450-up1基因分析
    6.4 小结与讨论
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢

(8)暗纹东方鲀SOCS基因的分子特征及其在不同环境胁迫下的免疫应答分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 暗纹东方鲀及其研究现状
        1.1.1 暗纹东方鲀的分类、特征及生活习性
        1.1.2 暗纹东方鲀的研究现状
    1.2 鱼类先天性免疫
        1.2.1 鱼类先天性免疫概述
        1.2.2 环境因素对鱼类先天性免疫的影响
    1.3 SOCS基因研究进展
        1.3.1 SOCS基因概述
        1.3.2 鱼类SOCS基因研究进展
    1.4 研究意义和主要研究内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 主要研究内容
    1.5 技术路线
第2章 暗纹东方鲀SOCS1、SOCS2和SOCS3 基因的克隆和生物信息学分析
    2.1 引言
    2.2 实验材料、仪器及试剂
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 主要仪器设备
        2.2.3 主要试剂
    2.3 实验方法
        2.3.1 总RNA提取与质量检测
        2.3.2 cDNA的合成
        2.3.3 SOCS1、SOCS2和SOCS3 基因全长扩增
        2.3.4 基因序列的生物信息学分析
    2.4 结果与分析
        2.4.1 暗纹东方鲀SOCS基因全长和氨基酸序列特征
        2.4.2 暗纹东方鲀SOCS蛋白多重序列比对分析
        2.4.3 暗纹东方鲀SOCS系统进化分析
    2.5 讨论
第3章 暗纹东方鲀SOCS1、SOCS2和SOCS3 基因的组织表达分析
    3.1 引言
    3.2 实验材料、仪器及试剂
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 实验试剂
    3.3 实验方法
        3.3.1 总RNA提取与质量检测
        3.3.2 cDNA的合成
        3.3.3 荧光定量PCR检测
        3.3.4 数据处理与分析
    3.4 结果与分析
    3.5 讨论
第4章 盐度和LPS刺激下暗纹东方鲀SOCS基因的表达分析
    4.1 引言
    4.2 实验材料、仪器及试剂
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 实验试剂
    4.3 实验方法
        4.3.1 盐度和LPS刺激下暗纹东方鲀各组织RNA提取及c DNA合成
        4.3.2 荧光定量PCR检测SOCS1、SOCS2和SOCS3 基因m RNA表达量
        4.3.3 蛋白质免疫印迹检测SOCS1、SOCS2和SOCS3 基因蛋白表达量
        4.3.4 数据处理与分析
    4.4 结果与分析
        4.4.1 盐度和LPS刺激下暗纹东方鲀SOCS基因m RNA表达分析
        4.4.2 盐度和LPS刺激下暗纹东方鲀SOCS蛋白表达分析
    4.5 讨论
第5章 低氧胁迫和常氧恢复下暗纹东方鲀SOCS基因的表达分析
    5.1 引言
    5.2 实验材料、仪器及试剂
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 实验仪器
        5.2.3 实验试剂
    5.3 实验方法
        5.3.1 低氧胁迫和常氧恢复下暗纹东方鲀各组织RNA提取及c DNA合成
        5.3.2 荧光定量PCR检测SOCS1、SOCS2和SOCS3 基因m RNA表达量
        5.3.3 蛋白质免疫印迹检测SOCS1、SOCS2和SOCS3 蛋白表达量
        5.3.4 数据处理与分析
    5.4 结果与分析
        5.4.1 低氧胁迫和常氧恢复下暗纹东方鲀SOCS基因m RNA表达分析
        5.4.2 低氧胁迫和常氧恢复下暗纹东方鲀SOCS蛋白表达分析
    5.5 讨论
第6章 小结
    6.1 结论
        6.1.1 暗纹东方鲀SOCS基因的分子特征及组织表达分析
        6.1.2 盐度和LPS刺激下暗纹东方鲀SOCS基因的表达分析
        6.1.3 低氧胁迫和氧恢复下暗纹东方鲀SOCS基因的表达分析
    6.2 展望
参考文献
在读期间发表的学术论文及研究成果
致谢

(9)基于文献信息挖掘的经方枳实芍药散、排脓散网络靶标及配伍机制研究(论文提纲范文)

提要
Abstract
引言
第一章 概述
    1 经方及其研究进展
        1.1 经方的内涵
        1.2 经方现代研究进展
        1.3 存在的问题
    2 中药复方配伍及其研究现状
        2.1 传统中药复方配伍机制研究
        2.2 现代中药复方配伍机制研究
    3 研究思路
        3.1 经方文献计量学分析
        3.2 研究经方的选择
        3.3 枳实芍药散、排脓散的古今文献研究
        3.4 基于文献挖掘的化学生物信息研究
        3.5 枳实芍药散、排脓散的作用机制及配伍机制研究
        3.6 总体研究思路框架
    4 研究方法
        4.1 文献学研究方法
        4.2 化学生物信息学研究方法
        4.3 分子对接方法
        4.4 网络药理学方法
第二章 文献研究
    1 经方文献计量学分析
        1.1 文献收集与筛选
        1.2 研究结果
        1.3 讨论
    2 枳实芍药散
        2.1 溯源
        2.2 现代实验研究
        2.3 枳实-芍药药对的配伍分析及应用
    3 排脓散
        3.1 溯源
        3.2 临床应用变迁
        3.3 现代实验研究
第三章 基于文献挖掘的化学生物信息研究
    1 枳实芍药散
        1.1 药物组成
        1.2 配伍分析
        1.3 化学成分信息
        1.4 现代药理信息
    2 排脓散
        2.1 药物组成
        2.2 配伍分析
        2.3 化学成分信息
        2.4 现代药理信息
第四章 网络靶标研究
    1 化学成分的收集与筛选
    2 核心靶标的预测与筛选
        2.1 作用靶标的预测
        2.2 核心作用靶标的筛选及可视化网络的构建
第五章 分子机制研究
    1 枳实芍药散
        1.1 分子对接
        1.2 核心作用成分及潜在作用疾病分析
    2 排脓散
        2.1 分子对接
        2.2 核心作用成分及潜在作用疾病分析
第六章 配伍机制研究
    1 复方靶点作用通路整合
    2 复方靶点功能模块化研究
        2.1 枳实芍药散作用靶点模块化分析
        2.2 排脓散作用靶点模块化分析
    3 基于两方差异通路的复方配伍机制研究
    4 功能重定位研究
        4.1 枳实芍药散
        4.2 排脓散
第七章 讨论
    1 微观视角下的复方相须相使配伍
        1.1 复方药味组成在靶点水平上的协同作用
        1.2 复方作用通路上的信号串扰效应
    2 复方配伍与作用疾病宏观表型的关联性分析
        2.1 作用靶点偏好性分析
        2.2 调节疾病异同分析
结论与展望
    1 结论
        1.1 构建基于文献信息挖掘的经方网络靶标研究模式
        1.2 复方配伍效应的微观呈现
        1.3 复方针对机体“系统-系统”的整体性调节
        1.4 复方作用靶点偏好导致作用疾病存在差异
        1.5 复方功能重定位
    2 展望
参考文献
附录
致谢
查新报告
论文着作

(10)蚊虫离子型受体的鉴定及其在宿主嗅觉搜寻中的表达特征研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 蚊虫概述
        1.1.1 蚊虫的分类
        1.1.2 蚊虫的生活史
        1.1.3 蚊虫防制
    1.2 对蚊虫吸血行为有影响的气味成分
        1.2.1 蚊虫宿主的气味成分
        1.2.2 引起蚊虫吸血行为的重要气味成分
    1.3 蚊虫的嗅觉系统及其研究现状
        1.3.1 嗅觉器官
        1.3.2 嗅觉相关蛋白
    1.4 蚊虫的组学研究进展
        1.4.1 蚊虫的基因组学研究
        1.4.2 蚊虫的转录组学研究
    1.5 嗅觉仿生研究现状与趋势
        1.5.1 嗅觉仿生研究的重要性与必要性
        1.5.2 国内外的相关研究进展
        1.5.3 存在的问题与不足
    1.6 本文选题依据与研究内容
第二章 中华按蚊吸血前后触角转录组分析
    2.1 中华按蚊吸血前后触角转录组测序
        2.1.1 中华按蚊测序样品的准备
        2.1.2 中华按蚊触角转录组测序
    2.2 测序数据的处理与质控
        2.2.1 测序数据质量评估
        2.2.2 参考序列比对分析
    2.3 新转录本预测
    2.4 基因表达注释与差异分析
        2.4.1 重复样品间相关性分析
        2.4.2 基因表达水平分析
        2.4.3 差异表达基因分析
    2.5 GO功能注释与富集
    2.6 KEGG pathway分析
    2.7 本章小结
第三章 中华按蚊IR伴侣受体的鉴定及其与OR的分布关系
    3.1 中华按蚊离子型受体IR8a和 IR25a的鉴定
    3.2 中华按蚊离子型受体AsinIR8a和 AsinIR25a的序列结构与进化分析
        3.2.1 AsinIR8a和 AsinIR25a的序列结构分析
        3.2.2 AsinIR8a和 AsinIR25a的系统进化分析
    3.3 中华按蚊离子型受体AsinIR8a和 AsinIR25a与 Orco的分布探究
        3.3.1 中华按蚊触角切片的制备
        3.3.2 AsinIR8a、AsinIR25a与 AsinOrco探针的制备
        3.3.3 RNA原位杂交
    3.4 中华按蚊AsinIR的嗅觉功能探索
    3.5 本章小结
第四章 白纹伊蚊中离子型受体的鉴定
    4.1 白纹伊蚊中离子型受体的鉴定
        4.1.1 白纹伊蚊中离子型受体的鉴定与命名
        4.1.2 白纹伊蚊、埃及伊蚊和黑腹果蝇IR的系统进化树分析
    4.2 白纹伊蚊中离子型受体的表达谱研究
        4.2.1 白纹伊蚊的实验室饲养
        4.2.2 白纹伊蚊雌蚊触角中IR的表达谱
    4.3 IR在白纹伊蚊雌蚊吸血前后的表达差异
        4.3.1 白纹伊蚊实验样本的制备
        4.3.2 IR在白纹伊蚊吸血前后表达差异
    4.4 本章小结
第五章 触角鞭节节段在白纹伊蚊吸血行为中的功能初探
    5.1 白纹伊蚊雌蚊触角上的各类嗅感受器
        5.1.1 白纹伊蚊雌蚊触角的显微观察
    5.2 白纹伊蚊触角鞭节节段缺失对其吸血行为的影响
        5.2.1 行为学预实验
        5.2.2 白纹伊蚊触角鞭节节段缺失对其吸血行为的影响
    5.3 白纹伊蚊触角嗅感受器与其吸血行为的关系分析
        5.3.1 嗅感受器分布与其吸血行为的关系
        5.3.2 嗅感受器功能与其吸血行为的关系
    5.4 本章小结
第六章 结论
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果

四、生物信息学及其研究现状(论文参考文献)

  • [1]基于GEO数据库筛选脑胶质瘤预后相关基因ITGB2和CXCR4蛋白表达及其临床意义[D]. 曾令公. 蚌埠医学院, 2021(01)
  • [2]基于机器学习的复制起始位点识别[D]. 刘琳. 湘潭大学, 2020(02)
  • [3]哈茨木霉E15转录组分析及抗松材线虫关键基因家族分析[D]. 周贺. 东北林业大学, 2020(02)
  • [4]纳米铜和硫酸铜暴露对暗纹东方鲀组织病变及内质网应激的影响[D]. 胡亚东. 南京师范大学, 2020(07)
  • [5]中华绒螯蟹性别相关基因的筛选、鉴定及表达分析[D]. 杜婧. 中国科学院大学(中国科学院海洋研究所), 2019(08)
  • [6]人类Y染色体上微卫星序列特异性聚类分析[D]. 张亮. 湖南大学, 2019(06)
  • [7]偏肿革裥菌在木质环境下转录组分析与关键基因挖掘[D]. 赵清泉. 东北林业大学, 2019(01)
  • [8]暗纹东方鲀SOCS基因的分子特征及其在不同环境胁迫下的免疫应答分析[D]. 王丹. 南京师范大学, 2019(02)
  • [9]基于文献信息挖掘的经方枳实芍药散、排脓散网络靶标及配伍机制研究[D]. 陈聪. 山东中医药大学, 2018(01)
  • [10]蚊虫离子型受体的鉴定及其在宿主嗅觉搜寻中的表达特征研究[D]. 陈倩. 国防科技大学, 2017(02)

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生物信息学及其研究现状
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