人异位子宫内膜差异表达基因的检测及其超级增强子的筛选

摘要

目的:采用转录组测序(ribonucleic acid-sequencing，RNA-Seq)实验方法分别对人正常和卵巢异位子宫内膜组织进行检测，一方面确定卵巢异位子宫内膜组织中明显差异表达的基因及可能影响子宫内膜异位症发病的生物学过程及信号通路，另一方面筛选出显著高表达的基因，作为受超级增强子(super-enhancers，SEs)调控的潜在基因。采用结合位点分析测序(chromatin Immunoprecipitation-Sequencing，ChIP-Seq)实验方法针对组蛋白乙酰化赖氨酸27(H3K27ac)细胞标记对人卵巢异位子宫内膜组织进行检测，结合第一部分RNA-Seq的结果进行数据联合分析，鉴定卵巢异位子宫内膜组织差异高表达致病基因位点附近潜在的SEs。　　方法:获取3对临床25-40岁之间育龄期卵巢子宫内膜异位症（巧克力囊肿）患者的囊壁组织，每个标本取相同质量混样作为实验组，同时取3对育龄期女性正常子宫内膜组织（术后病理排除子宫内膜异位症或子宫腺肌症疾病）混样作为对照组，利用Trizol法提取组织总RNA对RNA进行反转录合成cDNA后建库，高通量测序并进行生物信息学分析。同时取正常和异位子宫内膜组织混样标本，分别提取DNA后进行蛋白和DNA的交联、附上H3K27ac抗体免疫沉淀靶蛋白，解除蛋白交联，纯化DNA后进行高通量测序，通过ROSE(Rank Ordering of Super-Enhancers)算法鉴定出组织特异性超级增强子。将两组数据联合分析得到受SEs调控的相关关键基因。　　结果:RNA-Seq结果提示正常和异位子宫内膜组织基因存在明显差异表达，基因本体论(Gene Ontology，GO)分析结果提示异位内膜差异表达基因主要参与生物粘附、细胞粘附、解剖结构生成、细胞表面受体信号通路和细胞分裂调控等相关生物学过程，京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG)通路富集结果提示细胞粘附组分，细胞因子交互作用以及细胞外机制受体交互作用均与子宫内膜异位症(ndometriosis，EMs)的发病有着显著相关性。ChIP-Seq结果提示异位子宫内膜中特异性SEs有81个，SEs相关基因为272个，将这些特异性SEs相关基因和RNA-Seq中差异基因联合分析得到43个共有基因。最后确定GATA4，NR5A1和FSHR基因附近分别存在SEs异常活化。　　结论:子宫内膜异位症是一个多基因疾病，其发病机制涉及多个生物学过程和细胞通路的改变，差异致病基因GATA4，NR5A1和FSHR基因的附近分别存在特异性SEs的异常活化，极有可能参与调控它们的高表达。

目录

声明

摘要

英文缩略词表

前言

一、主要试剂

二、主要仪器

三、实验组织标本

四、实验方法

五、数据的统计与分析

实验结果

一、RNA-Seq实验结果

二、ChIP-Seq实验结果

讨论

参考文献

综述

硕士在读期间已发表论文情况

致谢