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客戶發表文章簡介--轉錄組領域
作者: 來源: 發布于:2016-5-23 14:15:59 點擊量:

1. 松樹生殖器官發育的轉錄組研究 (合作發表)
Niu S, Yuan H, Sun X, et al. A transcriptomics investigation into pine reproductive organ development[J]. New Phytologist, 2015.
由于缺少基因組信息及有力的遺傳工具,有關裸子植物生殖器官結構的研究很少,特別是對雌雄異體的兩性生殖結構的研究更少。研究人員以不同生長階段的球果、幼嫩雄性和雌性球果以及葉芽為材料,利用轉錄組測序技術和60K芯片對油松單性球果和兩性球果的基因表達情況進行分析。總體來看,兩性球果中雄性結構的轉錄組和雌性球果中雄性結構的轉錄組是有很大相似性的;在幼年期,一些MADS-box基因在兩性球果中的表達與在雄性球果中的表達相似,雖然后來這些基因表達發生了改變,但在組織結構上,兩性球果中的雄性結構和正常雄性球果的結構仍難以區分。


2. 油松雌性和雄性球果中sRNA以及與其生物起源相關基因的鑒定和表達分析 (合作發表)
Niu S H, Liu C, Yuan H W, et al.
Identification and expression profiles of sRNAs and their biogenesis and action-related genes in male and female cones of Pinus tabuliformis[J]. BMC genomics, 2015, 16(1): 693.
  sRNA在生殖發育中有關鍵作用,它們的起源和作用機制在被子植物中有明顯的特征,但在松柏類植物中的研究十分有限。研究人員隨機選取了3株有遺傳差異的油松,采集其未成熟雄性和雌性球果,利用
sRNA
測序和降解組測序技術對球果中的sRNA以及與其生物起源相關基因進行了鑒定和表達分析。研究表明,油松雌性球果中的sRNA通路較雄性球果中的sRNA通路更活躍,其中miRNA通路是主要的sRNA 通路。sRNA及其靶基因的鑒定,以及sRNA生物起源與行為相關基因的鑒定,可為sRNA通路在松柏類植物球果發育中的作用研究提供一個很好的起點。


3. 油松的轉錄組鑒定和油松中的系統進化發育基因 (合作發表)
Niu S H, Li Z X, Yuan H W, et al.Transcriptome characterisation of Pinus tabuliformis and evolution of genes in the Pinus phylogeny[J]. BMC genomics, 2013, 14(1): 263.

  中國油松是中國北方本土的針葉樹物種,其基因資源相對不是很發達,因此在基因挖掘和育種上利用有限。研究人員隨機選取了4-20株油松的不同組織,利用RNA測序技術獲得了大量的轉錄組數據,對油松的轉錄組進行了分析。測序數據拼接和組裝后得到了46,584unigenes,其中包含700多個SSRs92,000SNPs/InDels;構建了6個針葉樹種的191個直系同源基因的系統發育樹;還鑒定了對鑒定基因有利的938個快速進化序列,結果顯示它們可能在松屬系統物種形成中起作用。油松轉錄組數據為比較基因組學研究提供了有利資源。


4. 中國鵝外周血淋巴細胞的轉錄組de novo分析:基因挖掘和免疫系統通路分析 (合作發表)
Tariq M, Chen R, Yuan H, et al. De Novo Transcriptomic Analysis of Peripheral Blood Lymphocytes from the Chinese Goose: Gene Discovery and Immune System Pathway Description[J]. PloS one, 2015, 10(3).
中國鵝是經濟上最重要的家禽之一,它是許多禽流感病毒的自然寄主。研究人員采集在同一生長條件下單獨飼養的鵝大腿和翅膀處的血液,利用轉錄組測序技術對鵝外周血淋巴細胞的轉錄組及其免疫相關基因進行分析。測序數據拼接和組裝后得到了211,198unigenesN50的值是1,298 bp;對unigenes進行功能注釋和功能分類;鑒定了125個與免疫相關的重要基因,其中87%,即109 unigenes 沒有在以往的研究中報道過。 研究表明,免疫分子不是獨立作用的,而是作用于免疫系統不同通路中的免疫分子共同發揮免疫防御功能的。轉錄組de novo測序為了解鵝免疫系統提供了有利工具。

 
5. 毛白楊應答病原體感染的谷胱甘肽 S-轉移酶基因的鑒定 (合作發表)
Liao W, Ji L, Wang J, et al. Identification of glutathione S-transferase genes responding to pathogen infestation in Populus tomentosa[J]. Functional & integrative genomics, 2014, 14(3): 517-529.
  葡萄潰瘍病病菌引起的莖皰狀潰瘍是毛白楊的嚴重病害。為了了解毛白楊感染葡萄潰瘍病病菌后的分子機制,研究人員以接種葡萄座腔病菌液兩周后的成年莖段為材料,取接種點周圍約5mm的樹皮和木質部組織,利用RNA深度測序技術對其進行分析,并利用qRT-PCR檢測技術進行驗證。通過de novo組裝、功能注釋和差異基因表達分析,構建了植物-病原菌互作代謝通路網絡圖,為毛白楊和其他樹種響應病原體及抗病性遺傳機制的研究提供了基礎。

 
6. 毛白楊雌性花芽發育的重要特征-種毛生長的研究 (合作發表)
Ye M, Chen Z, Su X, et al.
Study of seed hair growth in Populus tomentosa, an important character of female floral bud development[J]. BMC genomics, 2014, 15(1): 475.

  在中國北方,毛白楊成熟后楊絮充斥于空氣中,這已是困擾大家多時的問題。為了了解毛白楊的種毛發育機制,研究人員以在8個時間點采集的成年毛白楊雌株花芽或生長成的花序為材料,利用RNA-seq技術對毛白楊種毛發育過程中的轉錄組變化進行了全面分析,并利用qRT-PCR檢測技術進行了驗證。通過對測序序列的組裝和功能注釋,獲得了種毛發育過程中與細胞壁和細胞伸長相關的差異基因,并對靶基因轉錄因子的表達模式進行了分析。該研究中高水平分辨率的轉錄組動力學變化特征,可為進一步全面了解這一重要的生物過程提供有利資源。

 
7. 菊科鹽土植物花花柴在鹽脅迫條件下的比較轉錄組分析 (合作發表)
Zhang X, Liao M, Chang D, et al. Comparative transcriptome analysis of the Asteraceae halophyte Kareliniacaspica under salt stress[J]. BMC research notes, 2014, 7(1): 927
鹽土植物的耐鹽性狀可作為提高谷類作物耐鹽性的潛在資源。為了研究菊科鹽土植物花花柴耐鹽性的潛在機制,研究人員以取自新疆五家渠鹽堿地的花花柴種子培養8周的幼苗為材料,利用Illumina測序平臺對花花柴進行了大規模的全轉錄組分析,比較分析了鹽脅迫和ABA調控兩者間在分子水平的影響相關性,并利用qRT-PCR檢測技術對基因表達情況進行了驗證。測序結果中,對照和處理樣品分別得到了 50.35 ×10651.58× 106 clean readsABA是響應植物滲透脅迫的重要響應因子,在上調DEGs中檢測到 ABA的胞間運輸蛋白編碼基因ATP-binding cassette(ABC);鹽脅迫下ABA信號的系統進化分析表明,花花柴中可能有很多DEGs參與不依賴ABA的鹽信號級聯反應。

 

8. BAP18共激活雄激素受體作用并促進前列腺癌發展(合作發表)

Sun S, Zhong X, Wang C, et al. BAP18 coactivates androgen receptor action and promotes prostate cancer progression[J]. Nucleic acids research, 2016, 44(17): 8112-8128.

有研究發現18 kDa的BPTF相關蛋白(BAP18)是mll1-wdr5復合體組成成分。然而,BAP18是一個未知的蛋白質,BAP18詳細的生物學功能和作用機制還不明確。雄激素受體是轉錄因子的一員,在前列腺癌(PCa)和去勢抵抗性前列腺癌(CRPC)的進展中起重要作用。研究人員以果蠅、HEK293細胞、22Rv1細胞、LNCaP細胞(二氫睪酮(DHT)處理細胞)以及人前列腺癌組織和良性前列腺增生組織為材料,使用RNA-seq、qPCR、染色質免疫沉淀(ChIP)、免疫組化等技術,對BAP18進行了相關研究。

在這項研究中,我們分離和鑒定出一個未知功能蛋白,cg33695參與調節果蠅 ARAF-1介導的轉錄活性,這表明在果蠅中cg33695與雄激素受體相關。為了研究人類同源cg33695(BAP18)AR誘導的轉錄的影響,利用染色體免疫沉淀(ChIP)技術檢測BAP18和AR的相互作用,AR和FLAG標記BAP18表達質粒共轉染HEK293細胞,研究結果表明,在AR配體(DHT)存在時AR和BAP18之間的相互作用更強。

為了系統研究BAP18在全表觀基因組范圍內影響AR介導的基因調控,應用高通量測序技術對基因敲除實驗的mRNA表達進行分析。從轉錄組數據,DHT處理后的22Rv1細胞中發現609個差異表達基因(DEGs),這些基因通過siRNA對編碼BAP18基因進行部分調控。沉默BAP18明顯影響受DHT處理誘導的基因的表達,表明BAP18基因參與調節AR介導的轉錄。

使用定量PCR(qPCR)評估BAP18 在AR信號通路中的作用,結果與熒光素酶活性和RNA-seq分析的結果相似,BAP18的消耗導致12個雄激素受體介導的AR靶基因表達顯著降低,這些基因包括PSA、HPGD、ELOVL5等。BAP18在臨床前列腺癌組織樣品中的表達量均高于其在良性前列腺增生組織中。

我們的研究結果表明,BAP18作為一個表觀遺傳基因調控AR誘導的反式激活作用,在人前列腺癌(PCa)促進腫瘤生長和去勢抵抗性前列腺癌(CRPC)發展中,BAP18的功能可能是一個靶點。

 

9. 來曲唑誘導的大鼠PCOS模型中子宮miRNA的表達變化分析

Li C, Chen L, Zhao Y, et al. Altered expression of miRNAs in the uterus from a letrozole-induced rat PCOS model[J]. Gene, 2017, 598: 20-26.

多囊卵巢綜合征(PCOS)是育齡期婦女常見的內分泌疾病。大鼠PCOS模型是用來曲唑法建立的,用來解析子宮PCOS的發病機制。研究人員選取20只八周雌性大鼠使用來曲唑法建立PCOS大鼠模型,采集卵巢子宮組織,使用小RNA測序技術與qPCR檢測技術對多囊卵巢綜合征進行了研究。動情周期中斷后,PCOS大鼠的卵巢形態學和激素水平呈現顯著性異常現象。實驗組與對照組大鼠間差異表達miRNA有148個,其中上調的111個,下調的37個。其中的4個(miR-484、miR-375-3p、miR-324-5p、miR-223-3p)使用qPCR技術進行了驗證。功能分析表明,差異miRNA靶基因參與胰島素分泌以及諸如wnt、AMPK、PI3K-Akt、Ras信號通路。該研究有助于闡明PCOS中子宮病變的分子機制。

 

10. 轉錄組分析揭示氧化磷酸化在草莓果實成熟初期的重要作用(合作發表)

Wang Q H, Cheng Z, Miao Z, et al. Transcriptome analysis around the onset of strawberry fruit ripening uncovers an important role of oxidative phosphorylation in ripening[J]. Scientific Reports, 2017, 7:41477.

草莓是研究非躍變型果實成熟的理想模式植物,眾所周知躍變型果實成熟過程受乙烯感知和信號轉導的調控,目前雖然通過對草莓果實成熟過程中的ABA代謝和信號通路研究,在理解非躍變型果實成熟過程已取得很多進展,但是明確的分子機制仍不是很清楚。研究人員選取了20個草莓單株的60朵花,分別在果實發育的四個時期(CM1至CM4)大綠果期(花后18 d)、白果期(花后24 d)、始紅期(花后27 d)和片紅期(花后29 d)取樣,每個時期選取10個大小一致的果實樣本,去瘦果(種子),切取花托(果實)用于轉錄組測序、VIGS和SqRT-PCR分析以及ATP合成率、激素分析和多胺試驗。測序共獲得了98,848 unigenes,其中24,358 genes 的長度大于1 kb。差異表達分析表明,CM2、CM3和CM4與CM1相比,下調基因占優勢比例,這說明果實成熟的起始階段伴隨有大量基因的下調表達;CM3/CM4與CM2相比,差異基因急劇減少,上調基因占優勢,說明這些上調基因可能參與果實成熟的起始階段;值得注意的是,CM3和CM4具有相似的基因表達模式。與果實成熟的相關的重要基因主要包括氧化磷酸化(NADH、ATPase)、植物激素(ABA、IAA、GA、ETH、JA和PA)、抗氧化作用(GST、Vc)、蛋白質的翻譯和加工、糖類代謝、色素和軟化,在果實從綠-白-紅的過程中,發生有一系列的代謝轉化,果實脫青過程比果實變紅的過程要更復雜,白果時期是一個特殊的時期。差異基因富集分析表明,草莓果實成熟過程涉及氧化磷酸化和植物激素(GA and IAA)信號通路的減少,同時碳水化合物、苯丙類化合物、黃酮類化合物、谷胱甘肽、甲硫氨酸以及植物激素(ABA、JA、ethylene、PA)信號通路的增加,在果實變紅過程中,氧化磷酸化反應的減少表明氧化磷酸化在果實調控過程中具有調控作用。為了進一步探究氧化磷酸化在草莓果實發育中的作用,考察了丙酮酸脫氫酶基因的表達情況,結果顯示丙酮酸脫氫酶基因E1 α亞基-PDHE1α(GenBank NO. XM_004297634.2),在白果期表達量增加,隨后呈現出由高到低的模式;VIGS分析以及相關生理參數檢測表明,PDHE1α可以抑制呼吸作用和ATP生物合成,同時促進糖類、ABA、ETH和PA的積累,最終加速了果實的成熟。該研究結果展示了草莓果實從綠-白-紅各個階段一系列的代謝轉變和伴隨的由多到少的差異基因基因數量變化,以及氧化磷酸化在果實成熟調控中的重要作用。基于我們的研究結果,探討了基于氧化磷酸化模型引起的草莓果實成熟過程。



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