基于生物信息学筛选活动性结核差异基因和验证

摘要

目的基于生物信息学方法探究结核病患者基因表达差异和生物学过程改变,为结核病的诊治提供依据。方法2021年3月搜索美国国立生物技术信息中心的基因表达数据库中结核病相关基因芯片,下载GSE29536与GSE42834芯片数据。使用GEO2R与bioinformatics在线分析差异基因。利用R语言包进行基因本体功能分析与京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集。利用STRING数据库分析蛋白相互作用,应用Cytoscape软件分析关键(hub)基因。结果获得差异基因166个,包括114个上调基因和52个下调基因;主要富集在防御病毒、免疫反应、先天免疫反应等生物过程;介导蛋白质结合、腺苷三磷酸结合等分子功能;富集在细胞质、胞质溶胶、质膜等组成部分及线粒体等细胞组分。KEGG通路主要富集在甲型流行性感冒、单纯疱疹、麻疹等信号通路。信号传导及转录活化因子1(STAT1)、ISG15、OAS1表达上调,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论STAT1、CXCL10、干扰素调节因子7、ISG15、IFIH1、IFIT1、IFIT3、GBP1、OAS1、OAS2为结核病患者最相关特征基因,免疫反应、防御病毒等信号通路与结核病密切相关,STAT1、ISG15、OAS1表达上调,为后续研究提供了重要思路。