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期刊信息/Journal information
基因组学与应用生物学
基因组学与应用生物学

李宁

双月刊

1674-568X

gab@gabcn.org

0771-3232621，3239102

530004

广西南宁市大学东路100号广西大学西校园榕江路《基因组学与应用生物学》编辑部111室

基因组学与应用生物学/Journal Genomics and Applied BiologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为基因组时代的理论与应用生物学提供服务的科学杂志,将面向基因组学、分子遗传学、生化与分子生物学等基础学科领域，着重刊登农林科学、医药科学、动物科学、环境、生态领域的研究成果。
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    一种新的泛素化-铁死亡相关基因特征用于肝细胞癌患者预后分析

    张豪郭泽皓曹骏莫之婧...
    298-310页
    查看更多>>摘要：本研究通过筛选泛素化-铁死亡相关基因构建肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)预后模型,并探究泛素化-铁死亡相关基因对HCC预后的影响.使用R包DESeq2对TCGA-LIHC数据集进行差异分析,获取HCC差异表达基因(HCC_DEGs).将 HCC_DEGs、泛素化相关基因(ubiquitination related genes,URGs)和铁死亡差异表达基因(ferroptosis_differentially expressed genes,FERR_EDGs)取交集获得泛素化和铁死亡相关基因(UBFE_EDGs),将UBFE_EDGs依次进行LASSO回归分析、单因素Cox回归分析和多因素Cox回归分析以筛选出最佳独立预后基因用于构建HCC预后模型(ubiquitination and fer-roptosis-related prognostic model,UBFE).由生存曲线、ROC曲线和校正曲线评估UBFE的预测准确性.单因素Cox回归分析、多因素Cox回归分析评估UBFE风险评分是否为HCC的预后独立危险因素,并构建列线图模型.ssGSEA分析和单细胞测序数据分析用于评估UBFE与泛素化及铁死亡的相关性.结果显示,HCC_DEGs、URGs和FERR_EDGs取交集得到45个UBFE_EDGs,依次进行LASSO回归分析、单因素Cox回归分析和多因素Cox回归分析筛选出2个UBFE_EDGs(DCAF13和UBE2C)用于构建HCC预后模型UBFE.生存曲线、ROC曲线和校准曲线分析显示UBFE高风险评分组(HighUBFE)与HCC患者预后差显著相关,UBFE具有较好的预测准确性.单因素Cox回归分析和多因素Cox回归分析结果显示UBFE风险评分是HCC患者预后的独立危险因素,UBFE联合TNM分期的预测准确性更高,列线图预测HCC患者的1年、2年和3年生存率与实际生存率的一致性较高.ssGSEA分析和单细胞分析的结果均显示UBFE风险评分与泛素化呈正相关性,与铁死亡呈负相关性,UBFE高风险评分组的铁死亡拮抗反应高于UBFE低风险评分组的.本研究构建的UBFE在预测HCC患者的预后方面具有较好的表现,DCAF13和UBE2C可能通过泛素化和铁死亡通路影响肝细胞癌的进展及患者预后.

    肝细胞癌铁死亡泛素化预后

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    基于转录组数据和机器学习算法分析验证氢化可的松治疗瘢痕疙瘩的分子机制

    郭之栋田花姚明
    311-322页
    查看更多>>摘要：本研究基于生物信息学、机器学习算法和网络药理学的方法分析和验证氢化可的松(hydrocortisone,HC)治疗瘢痕疙瘩的分子机制.从GEO数据库中获得4个瘢痕疙瘩成纤维细胞(keloid fibroblasts,KFs)数据集;从Pubchem网站获得HC的二维结构,使用在线工具Pharmmapper预测HC的药效团模型,构建HC靶点基因与差异表达基因(differential expression genes,DEGs)交集韦恩图,获得 HC 靶点相关差异基因(hydrocortisone-targeted differentially expressed genes,HcDEGs);使用在线工具Metascape对HcDEGs进行GO和KEGG富集分析,并构建HcDEGs的蛋白质-蛋白质互作(protein-protein interaction,PPI)网络;通过三种机器学习算法进一步筛选核心HC靶点相关差异基因(core hydrocortisone-targeted differentially expressed genes,Core-HcDEGs),对Core-HcDEGs的共表达基因进行富集分析并计算其与免疫细胞浸润的相关性;使用外部数据对比HC治疗前后基因表达水平的变化,使用AutoDock软件进行分子对接.GO和KEGG分析显示HcDEGs富集于多个肿瘤和炎症相关通路,机器学习算法筛选获得5个Core-HcDEGs,5个基因的共表达基因的富集分析结果同样显示其高度富集于炎症和肿瘤相关通路;免疫细胞浸润相关性分析发现Core-HcDEGs与多种免疫细胞的浸润高度相关;MMP2、TEK在KFs中的表达升高,在ALDH2中的表达降低,HC刺激后MMP2、TEK的表达降低,ALDH2的表达升高;分子对接结果均显示HC与MMP2、TEK、ALDH2具有稳定的结合效应.本研究表明HC可能通过影响MMP2、TEK、ALDH2的表达以达到治疗瘢痕疙瘩的目的.

    生物信息学氢化可的松GEO瘢痕疙瘩分子对接机器学习算法

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    单细胞水平解析早期糖尿病肾病免疫细胞间的相互作用

    卫阳王逸莹
    323-337页
    查看更多>>摘要：为探究影响小鼠糖尿病肾病(diabetic kidney disease,DKD)进展的免疫细胞及细胞间相互作用,本研究应用CellChat软件对单细胞RNA测序(single-cell RNA-sequencing,scRNA-Seq)数据进行分析.预测在早期DKD肾脏免疫细胞中,作为CCL、MIF和CXCL三个主要的信息流之一的MIF信号显著降低,主要表现在Mif及其受体基因Cd44、Cxcr4和Cxcr2的表达降低;同时,F13a1+巨噬细胞不再响应MIF信号.早期DKD肾脏中,F13a1+巨噬细胞是细胞间相互作用数量和强度变化最大的免疫细胞.F13a1+巨噬细胞信号配体表达的改变导致细胞间信号ANGPTL、IL2和IL16消失以及KIT和PROS信号出现.值得注意的是,在早期DKD肾脏中,F13a1+巨噬细胞显著降低了与免疫细胞活化相关的转录因子基因Etv1(ETS variant transcription factor 1)的表达.采用基因集富集功能分析(gene set enrichment analysis,GSEA)法对差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)的功能研究发现,早期DKD肾脏中F13a1+巨噬细胞的趋化因子媒介的信号通路、免疫反应和髓系白细胞媒介的免疫等生物过程下调;而免疫反应的激活、吞噬作用和造血祖细胞分化等生物过程上调.应用饮食诱导的糖尿病小鼠肾脏验证发现,除KIT信号外,以上结果均有良好复现性.本研究揭示F13a1+巨噬细胞可能通过降低Etv1的表达调节其免疫相关活性,并通过改变MIF信号以及TSLP-(IL7R+CRLF2)、IL16-CD4、ANGPTL4-SDC3/4和PROS1-AXL配体-受体的相互作用调控F13a1+巨噬细胞与免疫细胞间的通信,从而在小鼠DKD的发生发展中发挥关键作用.

    单细胞RNA测序细胞间相互作用免疫细胞糖尿病肾病

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    青藏高原不同海拔藏药独一味转录组分析

    李孝平徐浩余静雅韩赟...
    338-352页
    查看更多>>摘要：为了研究独一味(Phlomoides rotata)在不同海拔生境下基因表达差异及响应机制,本研究基于NR、GO和KEGG等数据库进行差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)的注释,以及功能富集分析,获得独一味的DEGs,以及关联的代谢通路,并对注释获得的药用基因进行系统发育分析.结果显示,不同海拔独一味的DEGs,主要富集到植物激素信号转导、氨基酸的生物合成、萜类等次生代谢生物合成途径.其中,有4个基因在低温胁迫响应中起关键作用;鉴定出3个P5βR基因,其中2个基因编码环烯醚萜合成途径中的关键酶.系统发育结果显示,P5βR基因亚家族聚为两个分支(P5βR cluster I和P5βR cluster Ⅱ).本研究在转录组水平上发现独一味主要通过多种代谢途径,以及关键基因的调控表达来适应青藏高原高海拔生境.本研究为独一味不同海拔适应机制及独一味耐寒育种提供了数据支撑,为P5βR基因亚家族和环烯醚萜类生物合成的研究奠定基础.

    转录组独一味低温胁迫P5βR基因亚家族环烯醚萜合成酶

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    蛇足石杉内生真菌Shiraia sp.Slf14全基因组序列分析

    范存忠邱兰兰吴晓东杨慧林...
    353-368页
    查看更多>>摘要：内生真菌Shiraia sp.Slf14是从植物蛇足石杉(Huperzia serrata)中分离出来的一株能产生石杉碱甲和竹红菌素A的菌株.为了解菌株Shiraia sp.Slf14的基因特征,对该菌株进行全基因组测序.基于二代测序技术对蛇足石杉内生真菌Shi-raia sp.Slf14的全基因组进行测序分析,通过生物信息学相关软件进行质量控制及组装、功能注释、比较基因组学分析及系统发育分析和次生代谢产物分析.内生真菌Shiraia sp.Slf14的基因组大小为32 067 383 bp,N50的值为525 954 bp,G+C含量为47.96％;预测得到基因组中共有11 242个编码序列(coding sequences,CDS)、106个tRNA和27个rRNA;在GO、KEGG、KOG和CAZY中分别注释到3 822个、3 223个、8 837个和563个基因;系统发育结果表明内生真菌Shiraia sp.Slf14属于竹黄菌属(Shiraia).预测结果表明,内生真菌Shiraia sp.Slf14中存在50个次生代谢产物合成基因簇,具有合成多种生物活性物质的潜在能力,包括核糖体合成和翻译后修饰肽(RiPP)、Ⅰ型聚酮合酶(T1PKS)和非核糖体多肽合成酶(NRPS)等,此外还预测到可能参与石杉碱甲和竹红菌素A生物合成的基因簇.

    内生真菌全基因组测序石杉碱甲竹红菌素A

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    征稿启事

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