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自噬相关非肿瘤生信SCI+简单pcr验证 学完快速冲一波!

生信精讲 管理员 6401℃ 0评论
自噬相关非肿瘤生信SCI+简单pcr验证 学完快速冲一波!插图

今天给同学们分享一篇关于非肿瘤生信+简单pcr验证的生信文章 “ Identification and Validation of Autophagy-Related Genes in Chronic Obstructive Pulmonary Disease ”,这篇文章于今年发表在 Int J Chron Obstruct Pulmon Dis 杂志上,IF=3.350。自噬在慢性阻塞性肺病的发展中起着至关重要的作用。本研究中作者的目标是通过生物信息学分析和实验验证,识别和验证COPD潜在的自噬相关基因。

1.COPD中差异表达的基因

为了评估组内数据的重复性,作者进行了主成分分析(PCA),结果表明GSE38974中数据的重复性良好(图1A)。接下来,作者分析了23名COPD患者和9名健康人类中222个自噬相关基因的表达,鉴定了40个自噬相关基因,包括14个上调基因和26个下调基因。采用R软件对GSE38974数据集进行分析,在热图和火山图(图1B和C)中呈现COPD组与正常组之间40个差异表达的自噬相关基因。而且,箱线图显示COPD与正常样本之间40个差异表达的自噬相关基因的表达模式(图 2A和B)。TOP5上调基因包括NAF1、HIF1A、CDKN1A、BAG3和CHMP4B,TOP5下调基因包括ERBB2、GAPDH、FAM48A、ATG16L1和ITPR1(图 2A和B)。

自噬相关非肿瘤生信SCI+简单pcr验证 学完快速冲一波!插图1

图1.COPD和健康样本中自噬相关基因的差异表达

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图2.COPD和健康样本中差异表达基因的箱线图

2.PPI网络及相关性分析

为了确定差异表达的自噬相关基因之间的相互作用,作者进行了PPI分析。结果表明,这些自噬相关基因之间存在相互作用(图3A),并显示了各个基因的相互作用数(图3B)。为了探讨这些自噬相关基因的表达相关性,进行了相关分析。结果显示了GSE38974数据集中40个差异表达的自噬相关基因之间的关系(图4)。

自噬相关非肿瘤生信SCI+简单pcr验证 学完快速冲一波!插图3

图3.PPI分析

自噬相关非肿瘤生信SCI+简单pcr验证 学完快速冲一波!插图4

图4.相关性分析

3.差异基因的GO和KEGG富集分析

为了分析这些差异表达的自噬相关基因的潜在生物学功能,作者使用R软件进行了GO和KEGG富集分析。结果显示,GO通路主要富集在autophagy, process utilizing autophagic mechanism, macroautophagy (biological process); autophagosome, membrane raft, membrane microdomain (cellular component); ubiquitin-like protein ligase binding, ubiquitin protein ligase binding, protein serine/threonine kinase activity (molecular function)(图5A和b)。在KEGG富集分析中,差异表达的自噬相关基因主要富集在autophagy and mitophagy通路上(图6)。

自噬相关非肿瘤生信SCI+简单pcr验证 学完快速冲一波!插图5

图5.GO富集分析

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图6.KEGG富集分析

4.COPD基因差异表达的验证

为了验证GSE38974数据集的可靠性,作者通过qRT PCR进一步确定了临床样本中前五位差异表达自噬相关基因的表达水平。与肺组织样本mRNA微阵列结果相似,COPD血样中HIF1A、CDKN1A和BAG3的表达水平明显高于正常血样(图7A)。此外,ERBB2和ATG16L1的表达水平明显降低(图7B)。而NAF1、CHMP4B、GAPDH、FAM48A和ITPR1的表达水平在两组间差异无统计学意义(图7A和B)。

自噬相关非肿瘤生信SCI+简单pcr验证 学完快速冲一波!插图7

图7.前五位自噬相关基因的RNA表达

小结

本研究通过生物信息学分析和实验验证,确定了40个与自噬相关的COPD基因。HIF1A、CDKN1A、BAG3、ERBB2和ATG16L1可能通过调节自噬来影响COPD的发展。这些结果可能扩大作者对慢性阻塞性肺病的理解,并可能有助于治疗慢性阻塞性肺病。对非肿瘤生信+简单pcr验证思路感兴趣的老师,欢迎扫码咨询。

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