本文關鍵詞：轉移潛能遞進的肝癌細胞系模型多組學數(shù)據(jù)整合分析研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：2006年中,隨著人類基因組一號染色體的全部序列測序完成,人類完成了全部染色體(22+XY)的測序工作,人類進入后基因組時代。在此之后,人類不斷推進技術和儀器的更新,為了解讀所謂“生命天書”的人類基因組做出各種嘗試。各類組學技術在這樣的背景下大力發(fā)展,成為后基因組時代生物學研究的熱門領域。而在各類組學研究層出不窮,新興技術迅速涌現(xiàn)的今天,以高通量測序技術(high-throughput sequencing,HTS)為基礎的轉錄組學和以串聯(lián)質譜技術為基礎的蛋白質組學(tandem mass spectrometry,MS/MS)憑借高覆蓋率,高精度,高通量等特點,成為生物大數(shù)據(jù)時代組學研究的中流砥柱。隨著近年來高通量測序技術和質譜技術的不斷進步,運用轉錄組學或蛋白質組學對生物學問題的研究水平不斷提高,成果越來越多。但利用組學技術解答生物學問題的研究中,多數(shù)只關注轉錄組或蛋白質組,少有研究同時利用兩者,整合分析轉錄組和蛋白質組數(shù)據(jù)。依照中心法則,一個基因的轉錄本中攜帶的遺傳信息通過翻譯傳遞到蛋白產(chǎn)物中,這二者的表達量之間必然有一定聯(lián)系。但上升到組學水平后,研究發(fā)現(xiàn)轉錄組和蛋白質組之間的相關性并不如預期,這意味著轉錄和翻譯過程具有復雜的調控機制。在這樣的基礎上,我們?nèi)钥梢詮膬煞N組學數(shù)據(jù)的整合分析中獲得從單一組學數(shù)據(jù)中不能獲得的知識。目前,多組學數(shù)據(jù)整合分析存在兩個極端,一方面生物信息學家利用統(tǒng)計學和計算機科學領域的先進知識,開發(fā)了很多多組學數(shù)據(jù)整合的算法,但缺乏實踐應用;另一方面多數(shù)組學領域的研究者只精通一種組學數(shù)據(jù)的分析處理手段,即使獲得多組學數(shù)據(jù)也只是簡單的進行整合。本文針對上述問題,通過選取合適的算法和軟件,對轉移潛能遞進的肝癌細胞系模型的轉錄組和蛋白質組數(shù)據(jù)進行了整合分析,具體內(nèi)容有以下幾個方面:1.組學數(shù)據(jù)分析結果中具有不可避免的假陽性,為了獲取真實可靠的分析數(shù)據(jù),嚴格的原始數(shù)據(jù)處理和質控流程必不可少。本文針對基于RNA-Seq的轉錄組數(shù)據(jù)和基于SILAC標記的定量蛋白質組數(shù)據(jù),根據(jù)各自的實驗設計選取合適的原始數(shù)據(jù)處理和分析流程,在經(jīng)過組學數(shù)據(jù)基本信息分析后獲得了高質量的表達譜。在此基礎上選用Edge R方法和ANOVA方法分別對轉錄組和蛋白質組中的差異表達基因/蛋白進行篩選,獲得各自的差異表達譜,用于進一步分析。2.基于轉錄組和蛋白質組的差異表達譜,我們分析了不同生物樣品的組學數(shù)據(jù)內(nèi)部,以及轉錄組和蛋白質組之間的相關性。并通過定義累積差異,選取組學數(shù)據(jù)間差異較大的基因,并對這些基因功能的同質性與肝癌轉移潛能的增加之間的關系進行分析。為了研究轉移潛能增加過程中,蛋白質組的動態(tài)變化,我們對差異表達蛋白的動態(tài)變化模式進行分析,發(fā)現(xiàn)在肝癌細胞系模型中,蛋白質組的顯著變化可分為四個類群,且這些類群的基因在功能上具有一定的特征性。3.上述多組學數(shù)據(jù)整合分析的思想和流程,我們也應用到了人類染色體蛋白質組計劃(C-HPP)的相關研究中。我們對肝癌細胞系的基因組、轉錄組、翻譯組和非標定量蛋白質組數(shù)據(jù)進行了整合分析,闡述了組學數(shù)據(jù)之間反映出的遺傳信息流的變化,并對不同組學數(shù)據(jù)的相關性進行分析。在此基礎上,我們依據(jù)大規(guī)模數(shù)據(jù)集整合分析提供的線索,利用多種富集策略對肝癌細胞系中可能表達的漏檢蛋白進行了針對性的檢測。綜上所述,本文通過對轉移潛能遞進的肝癌細胞系模型的轉錄組和蛋白質組數(shù)據(jù)進行整合分析,建立了從多組學原始數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)質量分析,差異表達篩選到組學數(shù)據(jù)功能聚類,蛋白相互作用網(wǎng)絡構建等系統(tǒng)生物學分析的完整流程,對肝癌轉移侵襲能力增強過程中的轉錄組和蛋白質組變化進行了系統(tǒng)分析。并將這一基本流程應用于C-HPP大規(guī)模多組學數(shù)據(jù)的整合分析中,為C-HPP后續(xù)研究提供線索。
【關鍵詞】：蛋白質組學 轉錄組學 生物信息學 肝細胞癌
【學位授予單位】：中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R735.7
【目錄】：

• 術語/縮略詞表5-7
• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 前言11
• 研究背景11-16
• 1.1 肝癌，，腫瘤細胞的轉移11-12
• 1.2 轉錄組，蛋白質組和組學數(shù)據(jù)整合分析12-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和存在的問題13-14
• 1.4 研究內(nèi)容14-16
• 1 組學數(shù)據(jù)的基本信息分析和差異表達基因篩選16-28
• 1.1 材料與方法16-21
• 1.1.1 生物學模型和數(shù)據(jù)集16-17
• 1.1.2 數(shù)據(jù)搜庫和質量控制17-18
• 1.1.3 組學數(shù)據(jù)基本信息分析18-19
• 1.1.4 差異表達基因/蛋白的篩選19-21
• 1.2 結果與討論21-27
• 1.2.1 轉錄組數(shù)據(jù)的基本信息分析21-22
• 1.2.2 蛋白質組數(shù)據(jù)的基本信息分析22-26
• 1.2.3 兩個組學數(shù)據(jù)集之間的重疊部分26
• 1.2.4 差異表達基因/蛋白的篩選26-27
• 1.3 本章小結27-28
• 2 轉移潛能遞進的肝癌細胞系模型多組學差異表達基因的整合分析和蛋白質組動態(tài)變化模式的構建28-40
• 2.1 材料與方法28-30
• 2.1.1 數(shù)據(jù)集28-29
• 2.1.3 轉移潛能遞進的肝癌細胞系模型的蛋白質組動態(tài)變化模式構建29-30
• 2.2 結果與討論30-39
• 2.2.1 組學數(shù)據(jù)相關性隨基因與癌癥相關性上升而上升30-33
• 2.2.2 多組學差異表達譜的基因功能分析33-35
• 2.2.3 蛋白質組動態(tài)變化模式的構建35-39
• 2.3 本章小結39-40
• 3 組學數(shù)據(jù)分析方法在大規(guī)模數(shù)據(jù)分析中的應用40-47
• 3.1 材料與方法41-43
• 3.1.1 實驗設計41-42
• 3.1.2 數(shù)據(jù)集和質量控制42-43
• 3.2 結果與討論43-46
• 3.2.1 多種組學數(shù)據(jù)的整合分析43-45
• 3.2.2 富集策略亞蛋白質組數(shù)據(jù)的整合分析45-46
• 3.3 本章小結46-47
• 總結與討論47-48
• 參考文獻48-53
• 附錄和附圖53-57
• 代表性論著57-59
• 致謝59-61
• 個人簡介61-62

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王勇姿,俞超芹,凌昌全,衛(wèi)立辛;肝癌細胞系的研究概況[J];上海醫(yī)學;2000年02期

2 王蓬,陳孝平,PBSLai,CK Leow,Joseph W Y Lau;二十碳五烯酸對三種肝癌細胞系作用的實驗研究[J];中華普通外科雜志;2001年01期

3 彭林,王衛(wèi)東,孫建,簡志祥,杜嘉林,區(qū)金銳;穩(wěn)定表達促血管生成素基因肝癌細胞系的建立及產(chǎn)物的檢測[J];廣東醫(yī)學;2003年07期

4 趙蕩;陳宏武;許磊;劉飛勇;;不同時期肝癌免疫殺傷腫瘤細胞效應探討[J];中山大學學報(醫(yī)學科學版);2006年S1期

5 郭曉林;姜雅秋;金清龍;;多藥耐藥相關蛋白-3表達與肝癌耐藥的相關性[J];中國老年學雜志;2010年11期

6 ;離體培養(yǎng)的人體肝癌細胞系的建立[J];醫(yī)學研究通訊;1978年10期

7 陸榮華;陳尊器;陳瑞銘;;人體肝癌細胞系體外惡性浸潤行為的研究[J];細胞生物學雜志;1982年02期

8 張志培,施新猷,李六金,劉雪松,江遜,彭磊,趙佐慶;小鼠免疫力對接種人類肝癌細胞系9724生長的影響[J];第四軍醫(yī)大學學報;2001年07期

9 張志仁,徐順清,周宜開,任恕,劉志偉,呂斌,徐永俊;一株受二VA英類化學物質誘導表達的螢光素酶肝癌細胞系[J];中國生物化學與分子生物學報;2001年06期

10 董琳,王桂珍;從分子基因水平開展中醫(yī)藥防治肝癌的研究[J];甘肅中醫(yī);2002年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 符兆英;劉凱歌;徐光華;;肝癌細胞系中乙型肝炎病毒x蛋白與缺氧誘導因子-1α表達的研究[A];中國細胞生物學學會2005年學術大會、青年學術研討會論文摘要集[C];2005年

2 張朵;朱海英;謝東莆;胡以平;;肝癌細胞中存在SP細胞[A];中國細胞生物學學會2005年學術大會、青年學術研討會論文摘要集[C];2005年

3 汪謙;曹良啟;陳錫林;甄茂川;黃曉卉;傅新暉;;過氧化物酶增殖物激活受體活化抑制肝癌細胞遷移的研究[A];廣東省肝臟病學會2007年年會論文集[C];2007年

4 鄧欣;蔣小玲;李輝;吳其愷;聶廣;劉欽;;表達耐拉米夫定乙型肝炎病毒肝癌細胞系的建立[A];第一次全國中西醫(yī)結合傳染病學術會議論文匯編[C];2006年

5 吳塵軒;杜智;朱爭艷;高英堂;王毅軍;只丹琮;孫泉;;肝癌免疫治療微環(huán)境和樹突狀細胞體外誘導的實驗研究[A];天津市生物醫(yī)學工程學會2007年學術年會論文摘要集[C];2007年

6 趙主江;單云峰;樊紅;程欲超;成建;權艷梅;張建瓊;謝維;;DNMT3A siRNA穩(wěn)定表達載體的構建及其沉默效率的鑒定[A];江蘇省遺傳學會第七屆代表大會暨學術研討會論文摘要匯編[C];2006年

7 田德安;;RhoA短發(fā)夾狀雙鏈RNA對肝癌細胞生物學行為的調控研究[A];中華醫(yī)學會第七次全國消化病學術會議論文匯編（下冊）[C];2007年

8 高倩;;肝癌HepG2細胞系分泌的免疫抑制物質的研究[A];第六屆全國免疫學學術大會論文集[C];2008年

9 代智;劉銀坤;馮巨濤;宋海燕;申華麗;張麗君;崔杰峰;;高低轉移潛能肝癌細胞系差異糖蛋白質組學研究[A];中國蛋白質組學第二屆學術大會論文摘要論文集[C];2004年

10 張盛周;俞明月;謝晶;戴谷;李朝軍;;Met與Fas基因在肝癌組織和肝癌細胞系中的表達[A];中國細胞生物學學會第八屆會員代表大會暨學術大會論文摘要集[C];2003年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 記者 胡德榮;肝癌患者自噬性缺陷表型與預后不良緊密相關[N];健康報;2008年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王驥;凝集素富集糖肽聯(lián)合酶促~(18)O_3標記的定量N-糖蛋白組學方法在肝癌術后轉移復發(fā)研究中的應用[D];復旦大學;2012年

2 劉坤;Bcl-2/Twist1蛋白互作在缺氧促進肝癌血管生成擬態(tài)形成中的作用[D];天津醫(yī)科大學;2015年

3 陳勇;蓽茇酰胺抑制肝癌細胞遷移/侵襲的作用及其機制[D];華中科技大學;2015年

4 林鎮(zhèn)海;NR1D1通過DUOX2/MCP-1途徑募集巨噬細胞促進肝癌侵襲轉移的機制及臨床研究[D];復旦大學;2014年

5 丁坤;骨橋蛋白促進肝癌細胞順鉑耐藥的實驗研究[D];山東大學;2016年

6 馬春亮;KLF17在肝癌中的作用及對肝癌預后的影響[D];北京協(xié)和醫(yī)學院;2016年

7 幸思忠;URG4/URGCP激活NF-κB通路調控肝細胞癌血管增生的實驗研究[D];南方醫(yī)科大學;2016年

8 范婭涵;Hedgehog信號通路調控Twist1表達促進肝癌細胞侵襲轉移分子機制研究[D];第三軍醫(yī)大學;2016年

9 張素潔;長非編碼RNA LncTSG1抑制肝癌轉移的功能及機制研究[D];中國人民解放軍醫(yī)學院;2016年

10 梁東;Fbxw7促進Slug降解抑制TGF-β誘導的肝癌轉移[D];福建醫(yī)科大學;2015年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 田蕓蕓;人臍帶MSCs上清對肝癌細胞系HepG2影響的比較轉錄組學研究[D];內(nèi)蒙古大學;2015年

2 黃亞運;以熱休克蛋白為靶點的抗HBV藥物研究[D];湖北工業(yè)大學;2016年

3 孫景暢;microRNA-9是肝癌患者的重要預后指標[D];安徽醫(yī)科大學;2016年

4 朱振東;靶向調控Pin1的microRNAs篩選[D];福建醫(yī)科大學;2015年

5 徐偉;Bmi1干性肝癌細胞系的鑒定及其對肝癌膽管細胞樣表型轉變的影響[D];蘇州大學;2016年

6 石鳳靈;肝癌細胞MGMT表達水平與奧沙利鉑敏感性的相關性[D];蘇州大學;2016年

7 張允成;AZD5363對肝癌細胞的作用及其機制研究[D];山東大學;2016年

8 蘇納;轉移潛能遞進的肝癌細胞系模型多組學數(shù)據(jù)整合分析研究[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院;2016年

9 趙丹琦;第一部分 ATF6對肝癌細胞系活性影響的研究 第二部分 HBV對thapsigargin引發(fā)的內(nèi)質網(wǎng)應激反應影響的研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學院;2016年

10 馮瑾;肝癌HepG2細胞系分泌的免疫抑制物質的研究[D];首都師范大學;2007年

  本文關鍵詞：轉移潛能遞進的肝癌細胞系模型多組學數(shù)據(jù)整合分析研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：503112