脊髓损伤机制研究的生物信息学分析

脊髓损伤机制研究的生物信息学分析

论文摘要

用生物信息学方法筛选参与脊髓损伤(spinal cord injury, SCI)发展过程的关键分子和通路,可为脊髓损伤发展机制的研究提供指导。从GEO数据库下载基因芯片数据,并将数据集中的样本分为脊髓损伤组(SCI组)和正常组(normal组)。应用R语言处理来自不同数据集样本间的批次效应,同时对基因芯片的表达数据进行标准化处理,并通过PCA分析监测标准化处理后数据的质量。应用R语言中的limma包分析标准化后的基因表达矩阵,以得到差异基因。将差异基因导入DAVID数据库进行GO (gene ontology)分析,并通过KEGG数据库进行通路分析。然后应用STRING数据库构建PPI网络,并通过Cytoscape中的cytoHubba插件分析得到10个hub基因。最后应用箱式图监测hub基因在不同样本中的表达,并用GeneCards数据库查询hub基因的功能。此外,为了补充差异基因筛选的不足,通过R语言对基因表达矩阵进行了GSEA (gene set enrichment analysis)分析。结果显示:TYROBP、ITGB2、PTPRC和FCER1G等基因在脊髓损伤发展过程中发挥重要的作用;细胞外基质的炎症反应、葡糖醛酸基转移酶活性的变化和星形胶质细胞的迁移等与脊髓损伤的发展机制关系密切; TNF信号通路、NF-κB信号通路和p53信号通路在脊髓损伤的发展机制中发挥重要的作用。这些关键的分子和通路在脊髓损伤中的作用值得我们进行更深入的探讨。

论文目录

  • 1 材料和方法
  •   1.1 芯片数据信息
  •   1.2 基因芯片数据的标准化以及差异基因的筛选
  •   1.3 功能富集分析
  •   1.4 蛋白质相互作用网络构建、hub基因获取及其功能分析
  •   1.5 GSEA分析
  • 2 结果
  •   2.1 数据质控和差异基因的筛选
  •   2.2 GO分析和KEGG分析
  •   2.3 PPI网络和hub基因
  •   2.4 GSEA分析
  • 4 讨论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 任恩惠,张广智,贺学岗,高一诚,杨风光,杨亮,马占军,解琪琪,汪静,康学文

    关键词: 脊髓损伤,基因芯片,生物信息学,差异表达基因

    来源: 生命科学研究 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,医药卫生科技

    专业: 生物学,外科学,生物医学工程

    单位: 兰州大学第二医院骨科,兰州大学第二临床医学院

    基金: 脊柱疾患疼痛机制研究及治疗甘肃省国际科技合作基地项目(甘科外[2017]2号-34),国家自然科学基金资助项目(81371230)

    分类号: R651.2;Q811.4

    DOI: 10.16605/j.cnki.1007-7847.2019.06.004

    页码: 452-461

    总页数: 10

    文件大小: 2237K

    下载量: 340

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