应用生物信息学确定结直肠癌辐射抗性细胞的差异表达基因

摘要：

目的 基于生物信息学的方法,筛选结直肠癌辐射抗性细胞中的差异表达基因,从分子水平上初步探讨与结直肠癌抗辐射相关的潜在基因.方法 从基因芯片公共数据库(GEO)中下载耐辐射的结直肠癌细胞基因表达谱数据(GSE43206),并利用R语言中的limma包进行差异基因筛选.对差异基因中的编码基因分别进行基因本体论(GO)富集分析、京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路分析以及蛋白相互作用(PPI)分析,进一步筛选出PPI网络中的关键基因.通过实时荧光定量PCR实验确定5 Gyγ射线照射后人结肠癌HCT116细胞中关键基因的mRNA相对表达水平.采用Student t-test检验进行统计学分析,P＜O.05表示差异有统计学意义.结果 共筛选出101个差异基因,包含67个上调基因,34个下调基因.GO富集分析发现这些差异基因在细胞迁移、DNA复制等生物学过程中富集.KEGG通路分析证实这些差异基因主要富集在乏氧诱导因子1信号通路.通过构建PPI网络,筛选出NDRG1、PA G1、LRP1、PIM1、LDLR和PLA UR共6个与结直肠癌抗辐射相关的潜在基因.实时荧光定量PCR实验结果显示,与照射前比较,照射后人结肠癌HCT116细胞中NDRG1、PAG1、LRP1、PIM1、LDLR和PLA UR关键基因的mRNA表达量显著上升,差异均有统计学意义(t=49.981,P＜0.01;t=26.420、28.698、21.358、23.545,均P＜0.05;t=50.601,P＜0.01).结论 利用生物信息学能够快速地筛选出与结直肠癌抗辐射相关的潜在基因,且潜在基因在结直肠癌HCT116细胞中差异表达.

关键词：结直肠肿瘤、辐射抗性、差异表达基因、生物信息学

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资助基金：Fund programs:National Natural Science Foundation of China81703042,81572969,81730086;Tianjin Science and Technology Support Plan Project14ZCZDSY00001;Technology and Development and Research Projects for Research Institutes,Ministry of Science and Technology2014EG150134;CAMS Innovation Fund for Medical Sciences 2016-I2M-1-017国家自然科学基金81703042、81572969、81730086;天津市科技支撑项目14ZCZDSY00001;科技部科研院所技术开发研究专项项目2014EG150134;中国医学科学院医学与健康技术创新工程2016-I2M-1-017

在线出版日期：2018-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：340-345,351