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    发布时间: 2018 - 11 - 26
    摘要全转录组范围内鉴定能与蛋白结合的RNA(RBPs),是了解转录后基因调控网络的必要条件。然而RBPs蛋白组的研究主要局限于多聚腺苷酸的RNA与蛋白的结合,对于没有ploy-A尾的RNA(主要的是非编码RNA和RNA前体)几乎都没发现。本文介绍了一种点击化学(主旨是通过小单元的拼接,来快速可靠地完成形形色色分子的化学合成。它尤其强调开辟以碳-杂原子键(C-X-C)合成为基础的组合化学新方法,并借助这些反应(点击反应)来简单高效地获得分子多样性。)辅助的RNA互作捕获策略(CARIC),能够对RBPs进行无差别鉴定,不受RNA是否具有ploy-A尾的约束。CARIC主要是利用炔基尿苷类似物对RNA进行标记,并在活体内进行RNA-protein光照交联,然后与叠氮化物生物素进行点击化学反应,亲和富集后进行蛋白组分析。利用CARIC在人的宫颈癌细胞中鉴定到597个RBPs,包括130个之前未知的RBPs。这些新发现的RBPs可能是和非编码RNA结合的,因此发现了一些之前未知的非编码RNA参与的过程(例如蛋白酶体功能和中间代谢)。材料方法实验材料:人的宫颈癌细胞,胚肾细胞;质粒构建和细胞转染:克隆宫颈癌细胞cDNA(hnRNPC,MBNL1,VDAC1,NME2),克隆质粒:VigoFect;几种已知RPBs用来验证CARIC技术成功率CARIC分离出的RNA测序:Illumina HisEq 4000 PE150;蛋白质谱检测:LC-MS/MS,Easy nLC 1000 system +Velos Pro Orbitrap Elite mass spectrometer;质谱数据分析:MaxQuant version 1.5.5.1(原始数据分析),依靠人的蛋白数据(UniProt)Andromeda search engine进行蛋白查询;CARIC RBPs验证:CLIP...
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    发布时间: 2018 - 11 - 09
    前沿慢性阻塞性肺病(COPD)是一种炎性疾病,其特征在于进行性空气流量限制,并且被认为部分地由于响应于慢性空气污染物暴露(主要来自吸烟)而引起的夸大的肺部炎症。目前可用的治疗方法在很大程度上是无效的。因此,有效治疗COPD迫切需要新型的治疗药物。前期系统药理学鉴定了补肺益肾方(BYF)的195种潜在靶点,并被证实对慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠有短期治疗作用。然而,对慢性阻塞性肺疾病(COPD)的长期疗效及机制尚不清楚。因此,本研究以慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠为研究对象,于第9~20周给药。然后通过转录组学-蛋白质组学-代谢组学分析第32周BYF对慢性阻塞性肺病大鼠的长期影响。材料与方法样本收集第0-8周构建COPD大鼠模型,将32只大鼠置于一个暴露于烟草和反复肺炎克雷伯菌感染的封闭的盒子里,第9-20周大鼠每日灌胃给予生理盐水(2mL)、BYF(4.44g/kg,0.5g/ml)和氨茶碱(2.3mg/kg)。检测方法转录组:Microarray(4×44K)大鼠全基因组表达谱芯片;蛋白组:8-plex iTRAQ,NanoLC-QTOF-MS;代谢组:Agilent-1200 LC-Agilent-6520 Q-TOF;数据分析Agilent GeneSpring GX software version 11.0Mascot:蛋白质鉴定Mass Hunter:代谢物鉴定SIMCA-P:PLS-DA基因、蛋白质和代谢物集富集、网络和通路分析Bingo(CytosCapev3.1.1插件)用于分析转录本和蛋白质的分子功能;DAVID和KEGG数据库对转录本和蛋白质进行途径富集分析。Metscape用于分析基因、蛋白质和代谢组学数据的整合途径;ClueGO(Cytoscape插件被用来探索基因和蛋白的分子功能。MetaboAnalyst 3.0被用来确定代谢物...
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    发布时间: 2018 - 11 - 08
    砷暴露对小鼠肠道宏基因组和代谢谱的响应IF=8.3091.摘要背景:人类肠道是一个极其复杂、多样和庞大的微生物群落-肠道微生物群。肠道微生物群在代谢过程、能量产生、免疫和认知发育、上皮稳态等方面发挥着重要作用。然而,肠道微生物群的组成和多样性很容易受到外界因素的影响,这就增加了接触有毒环境化学物质导致肠道微生物群改变或失调的可能性。砷的暴露影响全世界的大量人口,并且与许多疾病有关,包括癌症,糖尿病和心血管疾病。目的:研究了砷暴露对肠道微生物组成及其代谢状况的影响。方法:采用16S rRNA基因测序和质谱代谢组学分析相结合的方法,研究砷暴露对肠道微生物群的功能影响。结果:16S rRNA基因测序结果表明,10 ppm砷暴露4周后,砷对C57BL/6小鼠肠道微生物组分有明显的干扰作用。此外,代谢组学图谱显示了一种并行效应,许多肠道菌群相关的代谢物在多个生物基质中被干扰。结论:砷的暴露不仅改变肠道微生物群落的丰度水平,而且在功能水平上也严重干扰其代谢状况。这些发现可能为肠道微生物群的微扰及其作为接触砷导致或加重人类疾病的潜在新机制的作用提供新的见解。2.材料和方法动物和处理:无特定病原体的C57BL/6雌性小鼠20只(6周龄,体重20±3g)。平均分为两组。两组小鼠在同样的环境条件下饲养,供给相同的食物和水。饲养到8周龄后,处理组:饮用水中注入无机砷(亚砷酸钠,10ppm)持续四周;对照组:依旧供给清水。在整个实验过程中,每天评估小鼠腹泻,脱水和身体状况恶化的情况。用砷4周后,用二氧化碳对小鼠实施安乐死并进行尸体剖检。对肝脏(左侧,内侧,右侧和尾状叶)和结肠(远端,横向和前期结肠)的多发区域的炎症,水肿,上皮缺损,高血浆和发育异常等指标进行评估。病理评分未显示对照组和砷治疗组小鼠之间存在任何显着差异,也未观察到体重,死亡率和食物摄入量的任何显着变化。16SrRNA测序数...
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    发布时间: 2018 - 10 - 30
    文章题目:A strategy for association study on intestinal microbiomeand brain metabolome across lifespan of rats.杂志:Analytical  Chemistry 影响因子:IF=6.0421摘要   人们越来越认识到微生物群-肠-脑轴在哺乳动物一生中对哺乳动物生长和健康的不同作用。大量研究表明,肠道微生物群及其代谢物广泛参与脑与肠的沟通。脑代谢组与肠道微生物的关联研究是一个活跃的领域,它提供了大量关于微生物、脑和肠道相互作用的信息,但数据大小和复杂的层次关系是形成重要的、可重复的结论的主要障碍。本研究采用多种分析平台和生物信息学方法,对雄性Wistar大鼠在生长过程中的脑代谢和肠道微生物群关联分析进行了两级策略的研究。轨迹分析表明,与年龄相关的脑代谢组和肠道微生物在总体变化模式上具有相似性。 四个高水平分类的相关对“代谢类型—细菌门”包含“脂质-螺旋菌”、“游离脂肪酸-厚壁菌门”、“胆汁酸-厚壁菌门”、“神经递质-拟杆菌门”在单元-多元相关分析和功能分析的基础上被筛选出。进一步鉴定了上述高水平关键对中的四组特异性“代谢产物-细菌”关联对。通过一项独立的动物研究验证了关键相关对的有效性。这种两级策略有效地识别了从系统多组学研究中获得的大数据集中的主要相关性,加深我们对大脑和肠道之间终生联系的理解。材料与方法动物材料:正常生长实验取出生后第1、3、7、12、24、56、111周的雄性大鼠全脑和肠内容物,每组6只,共42只。      在限制饮食验证实验中,12只雄性大鼠(4周龄)被喂食3周,然后6只(随机选择)饲喂Libitum,其余6只饲喂60%的Libitum 5周...
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    发布时间: 2018 - 10 - 26
    水稻白叶枯病(Xoo)引起水稻细菌性疫病(BB),是世界各地水稻生长最广泛、危害最严重的病害之一。褪黑素通过诱导植物天然免疫增强病原菌抗性,但褪黑素对植物致病菌的直接作用尚不清楚。本论文研究了褪黑素对Xoo的直接作用,结果表明外源性褪黑素200μg/mL可明显抑制Xoo的增殖,降低5个细胞分裂相关基因的mRNA表达。这种浓度的褪黑素也抑制了Xoo的运动和生物膜的形成。值得注意的是,褪黑素可以改变Xoo细胞的长度。为了更深入地了解这种抗菌作用的机制,本研究采用RNA-Seq检测了200μg/mL褪黑素对Xoo菌株PXO99全局基因表达的影响。褪黑素处理后,Xoo细胞中与催化活性和金属结合活性相关的差异表达基因(DEGS)被下调。此外,对碳水化合物和氨基酸代谢的DEGs也受到下调。这些结果提示褪黑素抑制Xoo增殖的机制可能涉及调节细胞分裂,同时降低参与新陈代谢的酶的浓度或活性。材料与方法细菌菌株与植物采用剪叶法对水稻叶片接种Xoo菌株PXO99进行致病性试验。用无针注射器法对烟叶接种PXO99进行过敏反应(HR)监测。褪黑素对细菌生长影响的测定对不同浓度(0、200、400或1000μg/mL)褪黑素及无褪黑素(0μg/mL)的甲醇(MeOH)溶剂处理的细菌菌株每3h测定一次OD600,直至细菌生长达到静止阶段。每个实验进行三次,每个实验重复三次。透射电镜观察对不同浓度(0、200或400μg/mL)褪黑素及无褪黑素(0μg/mL)的甲醇(MeOH)溶剂处理的细菌标本做阴性染色,然后用相机拍摄。细胞运动和生物膜形成的测定对不同浓度(0、10、40或250μg/mL)褪黑素及无褪黑素(0μg/mL)的甲醇(MeOH)溶剂处理的Xoo菌株PXO99进行细胞运动和生物膜测定,每个实验进行三次,每次实验分别重复五次和六次。内源性褪黑素的测定利用LC-MS对不同浓度褪黑素(0或200μg...
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    发布时间: 2018 - 09 - 27
    发表期刊:BMC Plant Biology影响因子:3.930(SCI二区)研究背景红豆杉属植物由于其天然产物紫杉醇是一种成功的抗癌药物而备受关注。密叶红豆杉T. fuana和云南红豆杉T. yunnanensis是分布在喜马拉雅山上两种濒危红豆杉品种。近年来,紫杉醇的市场需求超过供应,受到几个限制条件的限制,如红豆杉生长缓慢、紫杉醇含量低和合成路线复杂。目前紫杉醇的生物合成途径已经被揭示,产生了大量的紫杉醇前体、中间体和衍生物。到目前为止,已鉴定出红豆杉属14种植物,但不同品种和品种间积累的紫杉醇含量差异很大。对这两种形态相似的红豆杉种类之间的紫杉醇类化合物以及其他次级代谢产物的种间差异性积累的代谢特征的研究将促进高产品种的繁育,并揭示物种和环境依赖的代谢变化的机制。本研究可为这两种濒危红豆杉种质资源的保存提供有价值的信息。材料与方法1.植物材料分别采自西藏吉隆和西藏墨脱15株独立的10年生密叶红豆杉T. fuana和云南红豆杉T. yunnanensis的新鲜小枝(图1a),吉隆平均海拔4000米,莫陀岛平均海拔1200米。2.非靶标代谢组学样品:两种红豆杉新鲜枝条样本25mg,设置15个生物重复(15株)。检测平台:UPLC-Triple-TOF-5600+(AB SCIEX)Q,采用DIA数据采集模式。此外,每10个样品分析一次QC样品。3.生物信息学分析数据预处理:XCMS软件;代谢物匹配:KEGG、HMDB数据库(10ppm);数据过滤:在不到50%的QC样品或80%的生物样品中检测到的特征被去除,并利用k近邻算法对缺失值的剩余峰值进行估计,进一步提高数据质量。此外,计算所有QC样品中代谢特征的相对标准偏差,然后去除那些30%的相对标准偏差。4.紫杉醇类化合物和黄酮类化合物靶标测定样品:分别从两种红豆杉的6棵树采集新鲜枝条,样品在40℃下完全干燥,然后研磨成粉...
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发布时间: 2017 - 05 - 09
摘要 现代栽培番茄的风味基本上都不如古老的品种。为了了解和改良现代品种的缺陷,本研究对包含398种现代栽培、古老和野生番茄品种的风味化学物质进行定量。这些品种由消费者群体进行评估,并分析是什么化学物质对风味的贡献最大并且是消费者喜爱的。最终发现现代栽培品种和古老的品种相比,重要的风味化学物质的含量很少。全基因组测序和GWAS被用来分析这些影响风味的重要的化学物质(糖、酸、挥发性物质)的遗传位点。这些结果结合在一起,对我们理解现代栽培番茄的风味缺陷以及如何通过分子育种来改良番茄的风味提供的重要的信息。 材料方法 现代栽培、古老和野生番茄品种:398份。材料种植于温室中,在果实红熟期的三个星期前收获果实(至少6个/品种),挥发性物质检测:HS-SPME(顶空固相萃取)-GC-MS,citric acid and malic acid analysis kits;全基因组重测序:(398+78),其中245份材料基因型已知,231份是本研究新测序;DNA提取:新鲜叶片CTAB法;Illumina HiSeq 2000,PE100/125,文库:大约500bp;每个材料测序数据平均6.5G clean data;比对参考基因组Heinz 1706:SOAP2;SNP识别:SOAPsnp。群体结构分析:DAPC(主成分判别分析),GWAS分析:398个品种(EMMAX模型)。TS-532 x TS-640:235 F2单株,RAD-Seq(EcoRI),0.4G/样品,两亲本间高质量SNP:212,024,删除少于1000个标记的样品个体:197 F2;QTL定位:R/qtl,LOD≥3。 研究结果 1、和番茄风味相关的化学物质的鉴定其中和人的喜好相关的有33种,和风味明显相关的37种,和两者均相关的物质有28种。 和古老品...
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发布时间: 2017 - 05 - 03
摘要 孤雌生殖的出现是一种由有性生殖到无性生殖的转变,是现代柑橘类果树的一个很明显的特征。本文针对4个柑橘属品种进行de novo测序并对其基因组进行全面的研究。另外对100个古老品种、野生种及栽培柑橘属品种进行测序,群体比较研究表明栽培柑橘的能量代谢和生殖相关的基因受到明显的选择。研究将柑橘多胚胎性状的遗传区间缩小到一个包含11个候选基因的80kb范围内。其中CitRWP在多胚胎柑橘中表达量较高,在该基因的启动子区域有一个小的反向重复的转座子插入,而且与多胚胎性状是共分离的。本研究对柑橘的孤雌生殖和重要农艺性状的基因发掘提供了新的思路。 材料方法 植物材料:古老品种、野生种及栽培柑橘属品种(100个),平均33.9X;BSA测序:HB pummelo × Fairchild mandarin(217 F1),各20株单胚和多胚进行混池,亲本测序10X,混池60X;de novo测序:雪柚(Citrus grandis):30cell(56.8X)+141G Illumina(370.3X);酒饼簕(Atalantia buxifolia):3.73G SMRT Cell(11.4X)+131.9G Illumina(401.9X);宜昌橙(citrus ichangensis):63.4G(164.4X);香橼(citrus medica):69.5G(170.9X),Illumina文库(140-500bp,2k,5k,8k,8-10k,20k);PacBio long reads组装:SMRT Analysis (v2.3.0):Hierarchical Genome Assembly Process (HGAP);Illumina reads:SOAPdenovo,校正:QUAKE。RNA-seq:26个样品(叶片,配珠,果实...
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发布时间: 2017 - 04 - 20
摘要  对于许多作物而言,驯化是伴随着像杂草一样亲缘物种的进化而来的,这些亲缘物种生长超过作物而且使得作物产量下降。为了了解与农业杂草管理和粮食安全相关的杂草作物的遗传进化机制,本文采用全基因组测对来自美国的两种类型的杂草稻的起源和适应性进行研究。研究发现在杂草稻的进化过程中,杂草性状的与少量遗传信息的改变是相关的。杂草稻类型的进化与水稻栽培的历史相比早晚都有可能,而且还有一些驯化过程中未知的成分。受选择的遗传区间在之后的水稻改良的遗传和功能分析方面都是可能的候选区间。 材料方法 杂草稻:38个美国品种(18SH+20BHA),DNA提取:成熟叶片(DNeasy Plant Mini kits),测序平台:Illumina HiSeq 2000,16X。下载145个水稻品种测序数据(GenBank)。参考基因组:Nipponbare (temperate japonica; MSU6.0 assembly)。SNP/Indel识别:SAMtool。核酸多样性(π)和SNP密度:VCFtools v0.1.12(100Kb)。NJ树构建:MEGA7。 研究结果 1、杂草稻和其他水稻的亲缘关系183份栽培、野生水稻和杂草稻的系统进化树两种类型的杂草稻SH和BHA分别是由籼稻和奥斯稻进化而来。(与之前研究报道一致) 2、 杂草稻与野生水稻/栽培水稻之间的进化关系杂草稻中野生和栽培稻特有SNP的比例(橙色:SH,红色:BHA,绿色:中国杂草稻)美国杂草稻SH+BHA:主要是野生稻特有SNP,中国杂草稻:主要是栽培稻特有SNP。即:中国杂草稻和驯化的栽培稻亲缘关系最近,而BHA与栽培稻亲缘关系最远。美国杂草稻SH+BHA,中国杂草稻以及栽培稻的分化时间。SH+BHA和中国杂草稻分化时间都晚于栽培稻,表明杂...
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发布时间: 2017 - 03 - 23
摘要 莲是一种白垩纪晚期的进化遗迹。针对莲的线粒体基因组进行测序是一种对真双子叶植物(花粉具有三孔的植物类群)的进化历史阐述的重要方案。本文对莲的线粒体基因组进行SMRT平台测序,并对叶绿体基因组进行de novo组装以及注释。结果共组装出524,797bp莲的线粒体基因组,共包含65个基因,其中40个编码蛋白的基因、3个rRNA基因以及20个tRNA基因。由15个共线性基因构成的基因簇在不同的植物品种中是保守的。在编码蛋白的基因中鉴定到大约700个RNA编辑(在mRNA水平上改变遗传信息的过程,包括插入、删除和替换一些核苷酸残基)位点。通过选择压力分析对正选择的基因进行识别,鉴定到来自叶绿体的19个片段和7个tRNA。这些结果表明莲的线粒体基因组在进化过程中是保守的,包括古老的基因和基因簇、高水平的RNA编辑位点和低水平的来源于叶绿体基因组的插入片段。作为第一个公布的基础真双子叶植物的线粒体基因组,对今后真双子叶植物的进化研究提供重要的研究基础。 材料方法 实验材料:湖北武汉磨山植物园莲种子,室温暗室中发芽。白化幼苗(不连续的蔗糖密度梯度离心法+脱氧核酸酶I体外裂解)分类线粒体DNA。利用三对细胞核、叶绿体和线粒体特异的引物对提取的DNA纯度进行半定量。测序策略:20ug 线粒体DNA进行SMRT建库(20Kb),测序平台:PacBio RS II(3个 SMRT cell)基因组组装:原始reads过滤和校正:SMRT Analysis 2.1(用短序列比对到长种子序列(6000bp)),用Blat将reads比对到莲的叶绿体基因组(GenBank:KM655836)和NCBI的叶绿体基因组数据库,过滤掉叶绿体reads(90%);超过8000bp的reads用来组装(Celera Assembler 7.049+MIRA4.0rc5)。基...

基因组测序

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