發(fā)布時(shí)間：2017-09-06 01:06

  本文關(guān)鍵詞：基于新一代測序技術(shù)的不同慢病毒組合誘導(dǎo)類神經(jīng)元細(xì)胞基因表達(dá)譜差異研究

  更多相關(guān)文章： 新一代測序技術(shù) 神經(jīng)元 譜系重編 基因

【摘要】：目的:傳統(tǒng)理論中終末分化的細(xì)胞是不可逆的過程,不能轉(zhuǎn)化為其他已分化細(xì)胞。近年來,譜系重編技術(shù)為誘導(dǎo)終末分化細(xì)胞功能轉(zhuǎn)化開啟了一道大門,根據(jù)重編程過程的不同分為兩種方式,其中一種是誘導(dǎo)普通成體細(xì)胞轉(zhuǎn)化為多能干細(xì)胞,再誘導(dǎo)分化為新的細(xì)胞類型,稱為間接譜系重編;最新研究提示另一種重編程方法,直接譜系重編分化成熟細(xì)胞為其他類型的功能細(xì)胞。前期研究成果通過不同的慢病毒組合誘導(dǎo),黑色素瘤細(xì)胞重編程為類神經(jīng)元細(xì)胞。這一直接譜系重編過程中是否存在主調(diào)控基因及信號(hào)通路,本課題利用新一代轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)對誘導(dǎo)得到的類神經(jīng)元細(xì)胞進(jìn)行全轉(zhuǎn)錄組測序,研究黑色瘤細(xì)胞譜系重編機(jī)制,初步探討在誘導(dǎo)過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用的基因及信號(hào)通路,為改良譜系重編過程提供理論依據(jù)。方法:譜系重編得到黑色瘤細(xì)胞來源的類神經(jīng)元細(xì)胞,原始細(xì)胞為A375細(xì)胞系,誘導(dǎo)過程中設(shè)立3組——4因子組、5因子組和對照組。利用4種已經(jīng)證實(shí)能夠誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞向類神經(jīng)元細(xì)胞轉(zhuǎn)化的因子(神經(jīng)母細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)移因子1(Achaete-scute homolog 1,Ascl1)、成神經(jīng)分化因子1(Neurod1,neuronal differentiation 1)、髓鞘轉(zhuǎn)錄因子1(Myelin transcription factor 1,Myt1l)、大腦蛋白2(Brain protein 2,Brn2,also called POU3F2))誘導(dǎo)A375細(xì)胞,5因子組慢病毒組合為Ascl1、Neurod1、Myt1l、Brn2和人腦源性神經(jīng)生長因子(Human brain-derived neurotrophic factor,h-BDNF),實(shí)驗(yàn)過程中以空載體慢病毒轉(zhuǎn)染細(xì)胞作為對照組。基于本課題前期實(shí)驗(yàn)成果,誘導(dǎo)得到的類神經(jīng)元細(xì)胞在第14天具有最佳的形態(tài)及類神經(jīng)元功能,因此在該時(shí)間點(diǎn)收集誘導(dǎo)后細(xì)胞,提取RNA上機(jī)測序,采用國際公認(rèn)算法DESeq進(jìn)行3組實(shí)驗(yàn)組兩兩差異基因的篩選。其中篩選時(shí),設(shè)立Log2FC0.585或-0.585,Pvalue0.05,FDR0.05為顯著性差異基因。整合NCBI、Swissprot/Uniprot、The Gene Ontology、AmiGO等多個(gè)數(shù)據(jù)庫的信息,對差異基因進(jìn)行GO分析和Pathway分析,根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)選出與細(xì)胞分化和神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育相關(guān)的GO和Pahtway進(jìn)行功能樹分析和信號(hào)通路網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,找出發(fā)揮關(guān)鍵作用的GO和Pathway,通過趨勢分析確定譜系重編過程中的主調(diào)控基因及信號(hào)通路,構(gòu)建基因及信號(hào)通路共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證結(jié)果。結(jié)果:本課題利用5種因子不同組合(Ascl1,Neurod1,Myt1l,Brn2,h-BDNF)誘導(dǎo)A375細(xì)胞成功向類神經(jīng)元細(xì)胞轉(zhuǎn)化。通過深度測序,我們得到4因子組、5因子組及對照組的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)。在4因子組與對照組之間共有893個(gè)差異基因,5因子組與對照組之間共有512個(gè)差異基因,同時(shí)在4因子組與5因子組之間有409個(gè)差異基因。通過對差異基因進(jìn)行基因注釋,在眾多基因條目中與細(xì)胞分化及神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育相關(guān)的基因條目是顯著上調(diào)的。對信號(hào)通路注釋的結(jié)果提示PI3K及MAPK在4因子組和5因子組中均表達(dá)上調(diào),在基因互作網(wǎng)絡(luò)中這兩條信號(hào)通路的基因處于核心位置,因此可以初步推斷此兩條信號(hào)通路在A375細(xì)胞譜系重編過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。對4因子組及5因子組細(xì)胞差異信號(hào)通路分析中,證實(shí)以上推斷,MAPK在5因子組得到更高的表達(dá),而基因及信號(hào)通路共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)中也證實(shí)在這兩條信號(hào)通路中促生長因子(insulin-like growth factors-1,IGF-1)顯著表達(dá),是譜系重編過程中主調(diào)控基因之一。結(jié)論:黑色素瘤細(xì)胞通過直接譜系重編技術(shù),能夠直接轉(zhuǎn)化為類神經(jīng)元細(xì)胞。基于新一代測序技術(shù)對譜系重編后細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析,IGF-1作為主調(diào)控基因在PI3K和MAPK兩條信號(hào)通路過表達(dá),改變信號(hào)通路進(jìn)程,重塑染色體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)黑色素瘤細(xì)胞重編程。本課題初步探索了腫瘤細(xì)胞譜系重編過程中轉(zhuǎn)導(dǎo)因子與全基因轉(zhuǎn)錄組的關(guān)系,對闡明腫瘤細(xì)胞重編程機(jī)制有重要意義,為研究腫瘤細(xì)胞重編程普適策略奠定基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：新一代測序技術(shù) 神經(jīng)元 譜系重編 基因
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R73-3
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-9
• 第一章 引言9-14
• 參考文獻(xiàn)12-14
• 第二章 不同慢病毒組合誘導(dǎo)類神經(jīng)元14-22
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料、器械14-16
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法16-18
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果18-19
• 2.4 討論19-21
• 2.5 參考文獻(xiàn)21-22
• 第三章 不同慢病毒組合誘導(dǎo)神經(jīng)元細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組研究22-72
• 3.1 實(shí)驗(yàn)材料、器械22
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方法22-36
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果36-61
• 3.4 附錄61-63
• 3.5 討論63-68
• 3.6 參考文獻(xiàn)68-72
• 第四章 文獻(xiàn)綜述72-92
• 轉(zhuǎn)錄組學(xué)概述及發(fā)展72-85
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 細(xì)胞譜系重編程的研究進(jìn)展85-92
• 參考文獻(xiàn)90-92
• 攻讀學(xué)位期間完成的論文92-93
• 英文縮寫詞表93-94
• 致謝94-95

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2 ;一種改良的神經(jīng)元培養(yǎng)技術(shù)[J];生物醫(yī)學(xué)工程研究;2010年03期

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4 何慶嘉,楊鳳桐;輻射誘發(fā)神經(jīng)元細(xì)胞微核率與克隆活存不相關(guān)[J];國外醫(yī)學(xué)(放射醫(yī)學(xué)核醫(yī)學(xué)分冊);2000年06期

5 黃燕,謝毅;神經(jīng)元限制性沉默因子研究進(jìn)展[J];國外醫(yī)學(xué)(分子生物學(xué)分冊);1998年06期

6 陳思;張博愛;史靜宇;孫巖;田田;付振強(qiáng);李俊敏;;阿托伐他汀對Aβ?lián)p傷的神經(jīng)元細(xì)胞的保護(hù)作用[J];河南醫(yī)學(xué)研究;2014年03期

7 沈驊睿;呂文科;楊松濤;;中藥仙茅對骨髓干細(xì)胞向神經(jīng)元細(xì)胞定向誘導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)研究[J];成都中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào);2005年04期

8 梁偉倫;黃慧玲;武俏麗;王辰;張文治;蘇心;只達(dá)石;;低濃度α-生育酚對神經(jīng)元細(xì)胞膜的保護(hù)作用[J];第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào);2007年11期

9 李璽,張雪飛,喬成林;腦爾康對老年癡呆小鼠腦內(nèi)膽堿酯酶活性及神經(jīng)元的影響[J];西安醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào);2001年01期

10 嚴(yán)稽文;黃其林;;星形膠質(zhì)細(xì)胞條件培養(yǎng)液對機(jī)械損傷神經(jīng)元的保護(hù)[J];四川醫(yī)學(xué);2007年03期

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1 賴曉晶;葉仕橋;鄭莉;陳曉釬;;14-3-3蛋白在神經(jīng)元細(xì)胞死亡和分化中的作用[A];湖北省暨武漢市病理生理學(xué)會(huì)第十四屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編[C];2008年

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3 趙艷紅;王京燕;;蒿甲醚對神經(jīng)元細(xì)胞線粒體功能的影響[A];中國毒理學(xué)會(huì)第三屆全國學(xué)術(shù)會(huì)議論文（摘要）集[C];2001年

4 汲娟娟;陳聯(lián)萬;白淑云;;SNr神經(jīng)元BKCa通道在葡萄糖剝奪條件下的作用[A];第十次中國生物物理學(xué)術(shù)大會(huì)論文摘要集[C];2006年

5 郭世磊;張傳森;;中樞離斷兔股神經(jīng)干細(xì)胞源性神經(jīng)元細(xì)胞移植[A];中國解剖學(xué)會(huì)2011年年會(huì)論文文摘匯編[C];2011年

6 蔡蕾;;神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)nrsf/rest基因缺失加重酒精對新生小鼠神經(jīng)系統(tǒng)的損傷[A];中國遺傳學(xué)會(huì)第八次代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要匯編（2004-2008）[C];2008年

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10 黃四云;潘頻華;;NGF誘導(dǎo)感覺神經(jīng)元細(xì)胞iNOS及SP的表達(dá)及IRF-1對其的調(diào)控作用[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)第七屆全國哮喘學(xué)術(shù)會(huì)議暨中國哮喘聯(lián)盟第三次大會(huì)論文匯編[C];2010年

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1 柳筠;神經(jīng)元細(xì)胞活動(dòng)能反映記憶“軌跡”[N];大眾科技報(bào);2000年

2 記者　曹玲娟;神經(jīng)元為啥長成“大樹”[N];人民日報(bào);2006年

3 何華虹 譯;干細(xì)胞“干”勁大[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報(bào);2002年

4 辛華;小鼠神經(jīng)元讓機(jī)器人“聽話”[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報(bào);2003年

5 ;美揭開“意識(shí)之眼”的秘密[N];中國醫(yī)藥報(bào);2000年

6 滕繼濮;哈佛專家將老鼠大腦“染”成七色“彩虹”[N];科技日報(bào);2007年

7 記者 曹繼軍 顏維琦;復(fù)旦大學(xué)教授發(fā)現(xiàn)大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)形成新機(jī)制[N];光明日報(bào);2011年

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9 記者 張小軍;“意識(shí)之眼”被揭秘[N];新華每日電訊;2000年

10 阿勝;死亡陰影下孕育生機(jī)無限[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報(bào);2002年

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1 鄧萌;全身麻醉藥物選擇性誘導(dǎo)腦內(nèi)神經(jīng)元細(xì)胞發(fā)生凋亡[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

2 吳政;氯離子共轉(zhuǎn)運(yùn)體KCC2在癲癇發(fā)病機(jī)制中的作用及其作為抗癲癇靶點(diǎn)的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

3 李瑞峰;外源性神經(jīng)營養(yǎng)素-3(NT-3)通過MAPK信號(hào)通路促進(jìn)神經(jīng)元細(xì)胞增殖的機(jī)制研究[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2015年

4 林秋霞;大腦皮層神經(jīng)元體外誘導(dǎo)分裂研究[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院;2004年

5 劉麗;大鼠SCG神經(jīng)元細(xì)胞中PIP5K亞型與PIP_2以及M電流調(diào)節(jié)關(guān)系的研究[D];河北醫(yī)科大學(xué);2011年

6 張岫竹;大劑量GC對PVN神經(jīng)元合成CRH的調(diào)節(jié)及機(jī)制研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2005年

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