基于单细胞多组学整合的结肠癌相关基因识别及功能研究

发布时间：2021-08-31 00:03

　　世界卫生组织的工作报告指出:结肠癌是世界范围内最为常见的恶性肿瘤之一,具有高发生率、高复发率和高死亡率的三高特点,2018年,其发病率和死亡率排名均高居第四位。现有的治疗手段面临转移的晚期结肠癌患者中位生存期和5年总体生存率过低的难题,生物治疗成为其新的探索方向。结肠癌的发生发展与基因的表达和表观遗传修饰的异常密切相关,并且越来越多的研究表明,表观遗传修饰可以通过改变多种信号通路中肿瘤相关基因的表达促进结肠癌的发生发展。传统的转录组和表观遗传组高通量测序主要是组织样本的批量细胞（bulk）测序,利用测序结果表征细胞整体的状态,但是丰度较低的转录本和表观遗传修饰存在丢失。单细胞测序手段有力地解决了肿瘤内高度异质性对于低丰度信号影响的问题。DNA甲基化修饰的稳定性使其成为表观遗传研究的热点。本论文对在结肠癌的发生发展过程中,对表达和甲基化存在差异的基因进行鉴定并研究其发挥作用的机制。研究主要分为三部分内容。首先,为了探究直接促进结肠癌发生发展的基因,识别在结肠癌细胞中表达异常的基因集并对其进行功能分析,揭示了结肠癌发生发展的可能的分子机制。接下来,鉴定在结肠癌细胞中甲基化异常的基因集并研究... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

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主成分的分析情况

哈尔滨工业大学理学硕士学位论文13图2-2结肠癌细胞聚类结果表2-1各结肠癌类别的细胞数类别0123456细胞数14113610470585048（6）对细胞聚类的结果进行评估。使用FindAllMarkers函数对于各类别与其他类别间的差异表达基因进行鉴定并将其作为各类别的分类标志基因。各类别中共鉴定到标志基因3765个，其中各类别的阳性标志基因（在该类别中表达上调的基因）top10见表2-2，图中列名表示细胞类别；图2-3是显示了各类别差异表达基因的top10的表达水平的热图，图上方的图例中标明了细胞类别，基因的表达水平从高（黄色）到低（紫色）以颜色表示。表2-2各类别结肠癌细胞的标志基因top10Cluster0Cluster1Cluster2Cluster3Cluster4Cluster5Cluster6HMGB1RPS6PHLDA2MIEN1KLK6FOSTUBA1BPPIARPL12FOXK1KRT23MUC1TUBA1ACDC20HMGN2RPL13ATMSB4XSMARCE1P4HBBTG2IGF2HIST1H4CRPL5FABP1IGFBP4LGALS3CD24WIF1PSMA2GNB2L1RNF149KRT20ST3GAL4TRIB1EBPRPL34RPSAB2MPOMPKRT19CLDN4ARL6IP1H19RPL26DEFA6TXNCHMP2AHSPA6RPL6SPINK1RPS3AIFITM1S100A10AQP8C10orf10SLC39A4CCND2RPLP2MTRNR2L8LCN2LYPD8ZFP36WFDC2PAIP2NACACEACAM5CSTBCST1DPEP1DOLPP1

哈尔滨工业大学理学硕士学位论文14图2-3各类别结肠癌细胞差异基因top10的表达情况2.2.5结肠癌总体的差异表达基因鉴定基于生成的结肠癌细胞与正常细胞的基因表达矩阵，利用wilcox.test函数对于基因在结肠癌细胞与正常结肠细胞间表达量的差异显著性情况进行统计学的检验。使用结肠癌细胞与正常细胞中各基因表达量的平均值分别表征结肠癌组织和癌旁组织中基因的总体表达水平，模拟大量细胞测序的结果。通过结肠癌细胞与正常细胞间的表达水平的倍数变化对于二组细胞间基因表达量的差异进行评估。p.value<0.01（Wilcox.test）和|log2(FC)|>2（FC:foldchange，基因表达量的倍数变化）两个衡量标准都满足的基因被认定为在结肠癌细胞与正常细胞中表达水平显著差异的基因。更进一步，根据基因表达水平的倍数变化，将差异表达


本文编号：3373768