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目的:通过全外显子捕获测序技术整体、动态、定量地筛选与结肠癌发生发展相关的基因种类及其突变位点,依托高通量测序和Sanger测序技术,结合功能基因组的研究、蛋白质互相作用及信号通路数据库的分析,以期待找到在结肠癌进程中起关键作用的基因及基因所在信号通路,从而可系统地揭示结肠癌发生发展的机制,为结肠癌的早期诊断、个性化治疗和预后预测奠定理论基础。方法:1.收集外科手术切除的结肠癌组织和配对的正常结肠组织标本,利用DNApurification kit提取组织基因组DNA,并用极微量分光光度计测定DNA质量和浓度;利用美国哈佛大学医学院Illumina二代测序平台,对于每个捕获文库进行了独立测序并通过生物医学应用软件分析找出二样本之间的差异基因突变位点;2.基于相应的基因突变位点根据NCBI的基因库基因序列信息和Primer5引物设计软件进行引物设计;再优化PCR扩增条件,进行PCR扩增,电泳鉴定PCR扩增产物大小,将合格的产物进行Sanger测序;将测序结果采用mutation survary和Chromas软件读取图谱碱基序列,结合相应位点对应的氨基酸编码序列与高通量测序结果比对,确定基因点突变的情况;3.对筛查出的差异基因进行David基因功能分析、KEGG信号转导通路分析和String蛋白之间互相作用分析,找寻找出与结肠癌发生发展相关的关键基因及其所在信号通路。结果:1.高通量全外显子测序的结肠癌组织和配对的正常结肠组织的基因进行相关生物医学软件的分析后,筛选出851个无义突变和错义突变位点;2.在验证出的215个突变位点所在的基因中,PIK2B、CACNA1D、CAMK2A、 FSHB、ITPR1、ITPF2、ITPR3、MAP2K2、PLCB3九个基因分布在GnRH signaling pathway中;而APC2、AXIN2、TCF7、TCF7L2、TGFBR2、TP53等十四个基因分别分布在colon cancer pathway的七个主要的信号转导通路中。结论:应用David、KEGG、String网络软件对基于Sanger测序及下一代测序检测出突变基因的初步筛选与结肠癌潜在相关基因进行功能、pathway、蛋白之间互相作用分析,初步揭示了结肠癌的发生发展的可能机制,为结肠癌早期诊断、个体化治疗和预后预测奠定了理论基础。