轉(zhuǎn)錄組學和藥物基因組學在人類復雜疾病研究中的應用
發(fā)布時間:2017-06-02 13:17
本文關鍵詞:轉(zhuǎn)錄組學和藥物基因組學在人類復雜疾病研究中的應用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近30年來,隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和科學技術的進步,人民的生活水平和醫(yī)療條件有了很大的改善。從總體上來看,人民的健康和生活水平明顯提高,人均壽命也在逐年延長。但研究顯示,我國人群復雜疾病的發(fā)病率和死亡率卻逐年上升,發(fā)病年齡也提前。目前針對人類復雜疾病缺乏較為系統(tǒng)的研究,對其發(fā)病機制、作用機制和生理過程也知之甚少。因此,針對人類復雜疾病的研究必須引入新的方法和思路,從多種角度進行全面而系統(tǒng)的生物學研究。以此來了解疾病的發(fā)病機理、作用機制和體內(nèi)的多種生理生化反應。從而達到對疾病的有效預防、精確診斷,并對靶向性藥物研發(fā)有一定指導意義。本課題通過綜合利用生物信息學的轉(zhuǎn)錄組分析技術以及藥物基因組學的分析方法,從表達譜、通路、轉(zhuǎn)錄因子和基因多態(tài)性等方面探討了患病人群與正常人群的差異。轉(zhuǎn)錄組學被廣泛應用在癌癥、心血管疾病等多種疾病的研究中。本研究從美國國家生物技術信息中心的基因表達數(shù)據(jù)庫篩選了乳腺癌和前列腺癌的基因表達數(shù)據(jù)集。利用生物信息學方法從基因表達水平、生物過程富集通路、蛋白-蛋白相互作用、轉(zhuǎn)錄因子等方面系統(tǒng)分析了疾病與正常之間和不同疾病之間的差異性。本研究揭示了乳腺癌和前列腺癌基質(zhì)基因組異質(zhì)性以及轉(zhuǎn)錄因子的差異性,。本研究基于基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis, GSEA)的方法針對乳腺癌和前列腺癌基質(zhì)相關的轉(zhuǎn)錄組學數(shù)據(jù)進行了比較基因組學研究。在乳腺癌間質(zhì)中發(fā)現(xiàn)8條上調(diào)通路和73條下調(diào)通路,而在前列腺癌間質(zhì)中發(fā)現(xiàn)32條上調(diào)通路和18條下調(diào)通路。且在乳腺癌和前列腺癌基質(zhì)中分別發(fā)現(xiàn)了3337和2145個顯著性調(diào)控基因,也分別發(fā)現(xiàn)了360和342顯著性調(diào)控的TFs。本研究分別比較了乳腺癌和前列腺癌基質(zhì)中上調(diào)通路和下調(diào)通路,結(jié)果發(fā)現(xiàn)9條相同的通路,1條上調(diào)通路和8條下調(diào)通路。我們也發(fā)現(xiàn)了組織特異性通路,味覺傳導和ABC轉(zhuǎn)運途徑被發(fā)現(xiàn)在乳腺癌基質(zhì)中是上調(diào)的,而在前列腺癌基質(zhì)中是下調(diào)的。這些研究對今后的疾病治療和藥物研發(fā)提供了有價值的信息,以及對人群的個體化治療具有指導性意義。此外,基因多態(tài)性與心血管疾病也有著密切的關系。葉酸、高血脂、高血壓和高同型半胱氨酸是心血管疾病的主要風險因素。本課題利用臨床實驗數(shù)據(jù)分析了同型半胱氨酸代謝通路中關鍵酶的基因多態(tài)性(亞甲基四氫葉酸還原酶(MTHFR) C677T和A1298C,田硫氨酸合成酶(MTR) A2756G和甲硫氨酸合成還原酶(MTRR) A66G)與血漿同型半胱氨酸、血壓和血脂水平在中國輕中度高血壓人群中相關性。發(fā)現(xiàn)風險基因的累積效應和葉酸缺乏顯著增加血漿同型半胱氨酸水平,同時也增加血脂異常的患病率。此外,亞甲基四氫葉酸還原酶基因多態(tài)性和同型半胱氨酸的交互作用顯著增加人群的基線血壓。該研究揭示了這些基因多態(tài)性與心血管疾病的風險因子有著顯著相關性,對今后的個體化醫(yī)療、疾病預測和藥物研發(fā)有重要意義。綜合運用生物信息學和藥物基因組學研究人類疾病可以對精準醫(yī)學、分子靶向治療提供有價值的信息,并能極大促進生物醫(yī)學信息學的發(fā)展,對人類來說是最大的受益。
【關鍵詞】:乳腺癌 前列腺癌 血脂 葉酸 同型半胱氨酸 基因多態(tài)性
【學位授予單位】:安徽大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:R3416
【目錄】:
- 中文摘要3-5
- ABSTRACT5-9
- 英文縮略詞表9-10
- 前言10-12
- 第一部分 比較轉(zhuǎn)錄組分析揭示乳腺癌和前列腺癌的基質(zhì)基因組異質(zhì)性12-21
- 1.1 引言12-14
- 1.2 材料與方法14-15
- 1.2.1 微陣列數(shù)據(jù)的收集和整理14
- 1.2.2 基因集富集分析14-15
- 1.2.3 共調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄因子及轉(zhuǎn)錄元件分析15
- 1.3 結(jié)果15-19
- 1.3.1 在多重通路水平來研究基質(zhì)基因組的異質(zhì)性15-18
- 1.3.2 在靶基因和轉(zhuǎn)錄因子水平來研究基質(zhì)基因組的異質(zhì)性18-19
- 1.4 討論19-21
- 第二部分 基因多態(tài)性與心血管疾病風險因子的關聯(lián)性研究21-47
- 2.1 引言21-24
- 2.2 同型半胱氨酸代謝酶基因多態(tài)性和葉酸與血脂異常的關聯(lián)性研究24-35
- 2.2.1 材料與方法24-25
- 2.2.2 結(jié)果25-33
- 2.2.3 討論33-35
- 2.3 葉酸缺乏癥和風險基因交互作用顯著增加高同型半胱氨酸血癥風險35-43
- 2.3.1 材料與方法35
- 2.3.2 結(jié)果35-42
- 2.3.3 討論42-43
- 2.4 亞甲基四氫葉酸還原酶基因突變和同型半胱氨酸與基線血壓的相關性43-47
- 2.4.1 材料與方法43
- 2.4.2 結(jié)果43-46
- 2.4.3 討論46-47
- 全文總結(jié)47-49
- 參考文獻49-58
- 致謝58-60
- 發(fā)表文章60
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條
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本文編號:415436
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