研究论文

  • 药鼠尾草转录组测序及药效物质合成关键酶基因差异表达分析

    田晓黎;陈万生;胡佳栋;季倩;李卿;

    药鼠尾草(Salvia officinalis)是唇形科(Lamiaceae)鼠尾草属(Salvia)多年生草本植物,含有鼠尾草属植物的特征性代谢产物——松香烷型二萜类化合物和酚酸类化合物。为了比较药鼠尾草地上(叶)与地下(根)部分不同化合物的产生模式,本研究基于高通量测序技术平台Illumina NovaSeq 6000进行了药鼠尾草叶与根的转录组测序和生物信息学分析,共获得33 850个独立基因(unigenes),其中24 343个独立基因能被公共数据库注释到。差异表达基因分析结果显示,药鼠尾草叶与根中共有13 618个基因存在显著差异表达。差异表达基因代谢途径分析发现,酚酸类生物合成通路相关基因在根中的表达显著高于叶中;而松香烷型二萜类化合物生物合成通路相关基因在根和叶中均有表达,与药鼠尾草中这两类化合物的积累模式较为一致。本研究可为进一步挖掘药鼠尾草有效成分生物合成过程中的关键基因,以及调控其药效成分生物合成奠定基础。

    2025年10期 v.44 979-989页 [查看摘要][在线阅读][下载 2642K]
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  • 基于组学数据鉴定冠心病合并抑郁症关键基因及潜在用药分析

    郑春成;孔鹏云;张齐;邓真麟;杨力强;曾清清;

    本研究旨在运用转录组学数据方法鉴定冠心病合并抑郁症(coronary heart disease combined with depressive disorder, CHD-DD)的关键基因及诊断性生物标志物,并分析调控关键基因治疗CHD-DD的潜在药物。从GEO数据库获取冠心病(coronary heart disease, CHD)和抑郁症(depressive disorder, DD)相关数据集(GSE42148、 GSE113079、 GSE98793、 GSE38206),筛选差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),通过R软件对DEGs进行相关性分析、富集分析及共识聚类分型,构建基于随机森林的特征选择算法Boruta筛选关键基因并验证其诊断效能,通过DGIDB数据库分析潜在治疗药物。研究筛选出4个CHD-DD共同DEGs(DEFA4、LTF、MMP8、OLFM4),其中MMP8、DEFA4和LTF经Boruta算法确定为关键基因。富集分析显示,关键基因主要参与核苷酸结合寡聚化结构域(nucleotide-binding oligomerization domain, NOD)样受体信号通路、嗅觉转导、抗原加工与递呈等免疫相关过程,并与静息态自然杀伤细胞浸润显著相关。受试者工作特征(receiver operator characteristic, ROC)曲线显示,4个关键基因对CHD和DD都有一定的诊断能力。潜在药物分析显示,多西环素和西马司他等5种药物靶向MMP8,杆菌肽和帕瑞考昔等4种药物靶向LTF。本研究建立CHD-DD的“免疫浸润-靶基因-药物”调控网络,为“双心疾病”的精确诊疗提供新策略,潜在药物仍需通过类器官模型或临床队列进一步验证。

    2025年10期 v.44 1040-1051页 [查看摘要][在线阅读][下载 3292K]
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  • 利用BXD小鼠鉴定焦虑相关行为的QTL及关键基因

    贺宏杰;刘慧;杨春华;米佳;徐福意;

    本研究旨在解析焦虑相关行为的遗传基础。本研究利用60~95日龄BXD小鼠(Mus musculus)及其亲本在接受急性应激处理后,于高架零迷宫实验中评估所得的焦虑行为表型数据,采用哈雷-克诺特回归(Haley-Knott regression, H-K)和全基因组高效混合模型关联分析(genome-wide efficient mixed model association, GWEMA)两种方法,系统定位与焦虑行为相关的数量性状基因座(quantitative trait loci, QTL)。共识别出22个显著关联的QTL,主要分布于第1、 9、 11号染色体,涉及多个焦虑行为表型。通过整合海马转录组与焦虑表型的相关性分析、表达数量性状基因座分析,以及表型组-转录组关联分析结果,并结合人类(Homo sapiens)与小鼠数据库注释信息进一步筛选关键候选基因,筛选出包括Cacna1e、Slc9a9、Gria1在内的12个焦虑相关关键基因。进一步结合这些基因的共表达网络、通路富集分析和蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction, PPI)网络,初步揭示其可能参与调控焦虑行为的生物学机制。此外,定量PCR(quantitative PCR, qPCR)实验结果显示,候选基因中C6、Kdsr、Polr3e、Slc9a9、Sorcs2、Tnfaip3和Vps33a在焦虑样表现的小鼠海马组织中与对照组相比显著下调。本研究为焦虑行为的遗传调控提供系统性理论支持,并为关键基因的功能验证及靶向干预奠定潜在基础。

    2025年10期 v.44 1064-1080页 [查看摘要][在线阅读][下载 6249K]
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  • 乙型肝炎肝硬化患者的尿液代谢组学特征的研究

    卢琳;林洪升;李明芬;鲁晓航;吴和孟;

    乙型肝炎肝硬化是由乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)长期感染引起的一种慢性肝脏疾病,通常是乙型肝炎发展的严重后果。本研究通过分析乙型肝炎肝硬化患者的尿液代谢组学特征,旨在寻找潜在的代谢标志物,为乙型肝炎肝硬化患者的早诊早治提供依据。采用液相色谱-串联质谱代谢组学技术检测乙型肝炎肝硬化患者和健康体检人群的尿液代谢物,研究代谢组学特征,鉴定差异表达的代谢物,并分析其与疾病进展的关联。共筛选出229种组间差异代谢物,其中218种表达上调以及11种表达下调;结合生物学角度,利用京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)富集分析得到5条显著差异的代谢通路:抗坏血酸与醛酸代谢、氨基糖和核苷酸糖代谢、戊糖和葡萄糖醛酸的相互转化、丁酸代谢、萜类化合物和甾体化合物的生物合成(P<0.05);与健康体检人群相比,乙型肝炎肝硬化患者尿液中的苯腈磷、五氯苯酚、 4-氯苯甲酸、辛二酸、氢化肉桂酸、 2'-脱氧鸟苷5'-二磷酸含量显著增加,结合十折交叉验证后曲线下面积(area under the curve, AUC)均值不低于0.90。综合以上结果,通过非靶向代谢组学技术发现乙型肝炎肝硬化患者具有独特的尿液代谢组学特征。辛二酸、氢化肉桂酸、 2'-脱氧鸟苷5'-二磷酸有望成为乙型肝炎肝硬化潜在的内源性代谢标志物。该方法也为尿液无创代谢标志物的发现提供方法参考。

    2025年10期 v.44 1081-1092页 [查看摘要][在线阅读][下载 2754K]
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  • 基因组学与应用生物学作者投稿指南

    <正>本期刊主要刊登植物、动物和微生物基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等组学,分子医学、现代生物技术等应用生物学研究的未发表的创新性研究成果,以及上述领域的综述论文。1投稿要求和注意事项1.1电子文稿本刊采用计算机排版,只接受电子文稿,请作者通过本刊在线投稿平台(https://gxnb.cbpt.cnki.net)投稿。作者提供的文件格式为word文件,图形部分可为jpg等图片文件,请将图片单独贮存在一个文件里。

    2025年10期 v.44 1093-1096页 [查看摘要][在线阅读][下载 616K]
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