基于生物信息学探讨骨质疏松症与2型糖尿病的关系

目的：基于生物信息学探讨骨质疏松症与 2 型糖尿病的关系。方法：通过基因表达汇编（GEO）数据库检索骨质疏松症和2型糖尿病的相关数据集,并筛选骨质疏松症-2型糖尿病共同差异表达基因,将数据导入STRING数据库找寻关键基因,以一个单细胞测序数据集作为检验集验证关键基因细胞层面的表达水平,对筛选结果进行基因本体（GO）功能及京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析,并对关键靶点、相关中药进行频数统计及功效分类。结果：骨质疏松症与 2 型糖尿病相关通路集中在 ErbB信号通路、丝活化蛋白激酶（MAPK）信号通路、神经营养素信号通路、NOD样受体信号通路。频数统计结果显示,与骨质疏松症-2型糖尿病关键基因相关的中药有51味,以功效分类,可分为清热解毒药、止痛药、祛风药、补虚药、止呕药。结论：骨质疏松症和2型糖尿病都是复杂的代谢性疾病,涉及众多基因表达网络和信号通路。尽管两种疾病存在复杂的基因网络背景,但是分析结果表明两种疾病之间仍存在高度重合的差异基因表达和信号通路。这表明两种疾病的分子机制密切相关,可能存在共同调控的靶点,因此这些靶点可能成为药物同时干预两种疾病的治疗靶点。     

海洋蓝藻基因组学研究

1994年,日本Kazusa实验室首先启动了淡水蓝藻Synechocystissp.PCC6803的基因组计划,并于1996年完成基因组测序的工作。Synechocystissp.PCC6803基因组大小为3.57 Mb,共有3 168个基因,是目前研究最多也最为透彻的蓝藻基因组。除此之外,美国能源部下属的联合基因组研究所(JointGe     

南海沉积物细菌胞外蛋白酶在家族水平上的多样性

海洋产蛋白酶细菌及其分泌的胞外蛋白酶在降解有机氮以推动海洋氮循环进行方面发挥着重要作用，但目前对这二者多样性的认识非常有限。本研究自南海沉积物中筛选得到90株产蛋白酶细菌，并通过N-端氨基酸序列，分析了其胞外蛋白酶在家族水平上的多样性。16S rRNA基因序列分析的结果表明，筛选的产蛋白酶细菌均属于Gammaproteobacteria纲，且大多数属于Alteromonadales目和Vibrionales目的不同属。对其中14株菌株的14个胞外蛋白酶的N-端氨基酸序列分析表明，所有这些蛋白酶属于金属蛋白酶的M4家族或丝氨酸蛋白酶的S8家族。本研究提供了海洋沉积物产蛋白酶细菌在类群及其胞外蛋白酶在类型上的新细节，这将有助于全面了解微生物酶促降解海洋沉积物有机氮的过程和机理。     

不同饲养方式对乌鳢(Ophiocephalus argus)肠道微生物群落结构差异及种类多样性的影响

以乌鳢(Ophiocephalus argus)为研究对象,采用不同日粮饲喂,试验W1组饲喂冰鲜鱼,试验W2组饲喂畜禽内脏。12周后,取肠道内容物,利用16S rDNA技术研究投喂不同饲粮的乌鳢肠道生物群落结构差异和微生物多样性,分别获得W1组和W2组乌鳢肠道细菌有效序列51124和39298条。结果分析表明;W1组和W2组物种注释(operational taxonomic unit,OTU)数目分别为2631和4114条,分类地位明确的细菌种类分别隶属5个属和49个属,W1组和W2组乌鳢肠道细菌种类差异很大。W1组乌鳢肠道细菌的优势类群是邻单胞菌属(Plesiomonas)、狭义梭菌属(Clostridium sensu stricto)、鲸蜡菌属(Cetobacterium);W2组乌鳢肠道细菌的优势类群是狭义梭菌属(Clostridium sensu stricto)、邻单胞菌属(Plesiomonas)、Spartobacteria、甲基副球菌属(Methyloparacoccus)、杆菌属(Alsobacter)、Saccharibacteria、分支杆菌属(Mycobacterium)。W2组乌鳢肠道细菌香农指数高于W1组乌鳢肠道细菌,表明前者肠道细菌多样性大于后者。本实验揭示了畜禽内脏饲喂乌鳢肠道细菌的群落种类多样性、OTU丰富度和物种总数均高于冰鲜鱼饲喂乌鳢;W1组肠道有益菌OTU丰富度大于W2组,且W2组还存在一些潜在致病菌。本研究为乌鳢的健康养殖和后续肠道微生物资源的挖掘提供了理论依据。     

宁波沿海陆源排污口放线菌(Actinomycetales sp.)的分布特点

利用454高通量测序技术对宁波沿海10个陆源排污口20个站位的放线菌的时空分布及5个工业排污口的放线菌的种类作了整体分析。成功鉴定出了83个属,84个种。研究结果显示:放线菌在陆源排污口的分布呈现季节性分布,从3月份到10月份,放线菌数量呈现先升高后下降的变化,5月份和8月份数量居高,在3月份和10月份偏低;在综合排污口(S4,S6,S8和S9)检测频次较高,在工业排污口(S1,S3,S5,S7和S10)检测频次居中,在市政排污口(S2)检出频次最低。不同类型的排污口,氨氮浓度的排出量不同,放线菌的种类和数量也不同。在5个工业排污口中,S7和S10检出的共同菌最多;在S7独自检出短双歧杆菌(Bifidobacterium breve)、长双歧杆菌(B.longum)和两岐双岐杆菌(B.bifidum),表明存在粪源污染物;在S5检出皱孢链霉菌(Streptomyces scabrisporus)和硫藤黄链霉菌(S.thioluteus),显示有石油降解物和重金属的污染。总体上看,放线菌数量在距排污口外50m处略高于排污口处。排放指标越相似,菌的种类越接近。     

基于第二代测序技术的条斑紫菜(Pyropia yezoensis)贝壳丝状体附生菌群研究

条斑紫菜(Pyropia yezoensis)贝壳丝状体黄斑病给育苗产业造成危害,但目前对健康状态下的菌群结构及其发病后变化仍缺乏认识。本研究基于第二代测序技术和16S r RNA序列分析,对健康和患病丝状体的细菌组成与变化进行比较。测序共产生1.6Gb配对末端序列,获得了第一个高通量的条斑紫菜贝壳丝状体细菌群落数据集。通过数据分析共识别出7,833种可操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs),比对确定为18个细菌门。相对于健康样本,黄斑病丝状体样本的微生物多样性显著增加。主坐标分析和非加权组平均法(unweighted pair group method using arithmetic average,UPGMA)聚类均将健康和黄斑病丝状体分成不同的组,且健康组样本间的距离明显小于黄斑病组。上述结果说明,健康贝壳丝状体保持着相似的微生物群落结构,而患病后的丝状体则发生了不同的变化;健康样本和黄斑病样本组间差异显著的细菌属有39个,其中29个在健康样本中的相对丰度明显高于病患组样本。本研究从菌群生态角度分析了健康贝壳丝状体微生物菌群结构、发病后菌群的变化及其对丝状体生长的潜在作用,为丝状体病害的检测和预防提供有价值的信息。     

高通量测序分析北仑河口红树林潮间带底栖真核生物分布

为了解红树林不同潮位沉积物中底栖真核生物群落分布,基于18S rRNA基因采用高通量测序方法分析了广西北仑河口陆缘、林中和海缘3个潮位红树林沉积物中底栖生物群落结构。结果表明,北仑河口潮间带红树林沉积物中底栖生物多样性丰富,Shannon-Wiener指数变化范围在6. 08～6. 73之间; PCA分析表明潮间带中底栖生物群落差异较大,陆缘红树林中扁形动物、节肢动物和软体动物相对丰度较高,林中区域中纤毛虫、环节动物和轮虫相对丰度较高,海缘红树林中硅藻相对丰度较高;红树林中主要OTUs有桡足类的太平洋纺锤水蚤(Acartia pacifica)、硅藻类的海链藻(Thalassiosira sp.)、纤毛虫类的前管虫(Prorodon teres)、多毛类的小头虫(Capitella sp.)。高通量测序方法能较全面反映红树林区微型/小型底栖生物群落,研究结果为丰富红树林底栖生物群落研究和解析底栖生物在红树林生态系统发挥的作用提供基础数据。     

珠江口沉积物中重金属和石油污染对微生物群落结构的影响

珠江口是我国重要的河口之一,为了解沉积物微生物在珠江口的分布规律及其影响因素,采用高通量测序技术对珠江口沉积物进行了微生物16S rRNA基因测序分析,并利用典范对应分析探究了沉积物环境因子对微生物群落结构的影响.结果表明,珠江口上游沉积物总汞、砷、铜、铅、镉、锌和总铬等7类重金属和石油类污染相对较高;沉积物微生物香农...     

基于全基因组重测序技术的浙江近岸海域耐盐金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)耐药机制解析<

金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是近岸海域海水中的主要病原菌,严重威胁接触者的安全。抗生素处理是治疗金黄色葡萄球菌感染的重要手段,其耐药性的发生受到了高度重视。采用全基因组重测序与KEGG富集分析结合的方法,对红霉素(erythromycin)、氯霉素(chloramphenicol)和万古霉素(vancomycin)处理后的耐盐金黄色葡萄球菌(S.aureus ZS01)和不耐盐金黄色葡萄球菌(S.aureus 502A)进行耐药机制研究。结果表明,S.aureus 502A经抗生素处理后发生突变的程度大于S.aureus ZS01,二者在经过氯霉素处理发生了更大程度的突变。红霉素、氯霉素和万古霉素处理主要影响了金黄色葡萄球菌的致病能力;红霉素和氯霉素可能通过影响金黄色葡萄球菌脂类的代谢引起其耐药性的变化。除此之外,三种抗生素处理均出现了较多TIGR01741家族蛋白和假设蛋白基因的突变,推测与菌株的耐药性和致病性相关。耐盐金黄色葡萄球菌可通过外排系统作用产生红霉素耐药性,不耐盐菌株因细胞壁成分相关基因的突变提高了对万古霉素的耐受性。研究结果可为耐盐和不耐盐金黄色葡萄球菌的耐药机制及抗生素对金黄色葡萄球菌致病性影响的研究提供基础数据。