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研究生:蔡明諺
研究生(外文):Ming Yen Tsai
論文名稱:EB病毒內之miRNAs調控宿主生物反應途徑之探討
論文名稱(外文):Identification of host biological pathways regulated by Epstein-Barr virus microRNAs
指導教授:張玉生張玉生引用關係陳淑貞陳淑貞引用關係陳華鍵
指導教授(外文):Y. S. ChangS. J. ChenH. C. Chen
學位類別:碩士
校院名稱:長庚大學
系所名稱:生物醫學研究所
學門:工程學門
學類:生醫工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
論文頁數:92
中文關鍵詞:鼻咽癌人類皰疹病毒第四型EB病毒
外文關鍵詞:Nasopharyngeal carcinomaNPCEpstein-Barr virusEBVmicroRNAmiRNA
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鼻咽癌 (Nasopharyngeal carcinoma,NPC) 為一種發生於鼻咽腔或上咽喉部的癌症,而由於膳食與遺傳因素的影響,在東南亞地區罹患此病的患者遠比其他地區要多,且被認為與EB病毒 (人類皰疹病毒第四型Epstein-Barr Virus, EBV) 的感染有相當大的關係。到目前為止,許多microRNAs (miRNAs) 已被認為與癌症的形成有所相關,並有研究指出EB病毒的miRNA在鼻咽癌細胞與正常細胞中之表現量有所不同。於是我們認為EB病毒很可能是藉由本身所攜帶的miRNA來調控宿主體內的生物反應途徑,甚而引發癌症。
在此研究報告中,利用前人的研究結果,比較在鼻咽癌與正常細胞基因表現之差異,發現在鼻咽癌細胞中有905個基因的表現量與由EB病毒所攜帶之BART轉錄本,呈現明顯負相關的關係。藉由計算分析的方法,更進一步深入探討此群基因主要涉入之生物反應路徑,發現在這905個基因中,有兩群基因主要與蛋白質運輸及細胞生長週期之反應路徑有關。接著進而在鼻咽癌檢體中分析此二群基因,並利用TargetScan的計算方式預測目標結合區,在此二群基因中找出可能由BART miRNA直接抑制的目標基因。
Nasopharyngeal carcinoma (NPC) is more prevalent in Southeast Asia than in other places. The risk factors for NPC include diet, heredity, and especially Epstein-Barr virus (belongs to gamma herpesvirinae) infection. Up to now, many microRNAs have been shown to be related to cell transforming to tumor. In addition, numerous studies have also found differential miRNAs expression between cancer and normal cells. We proposed that EBV may regulate host biological pathways by their miRNAs.
Base on previous study, we observed that there are 905 genes inversely correlated with EBV encoded BART transcript by comparing differential gene expression between nasopharyngeal carcinoma to normal tissues. We discovered that there are two functional clusters enriched in protein transport and cell cycle by bioinformatics analysis on these genes. We further analyzed the mRNA expression pattern in clinical samples, based on the TargetScan prediction algorithm, and identified several potential BART miRNAs direct targets in these two group genes.
目錄
指導教授推薦書
口試委員審定書
長庚大學博碩士論文著作授權書……………………………………….……iii
致謝……………………………………….……………………………………..…...iv
中文摘要………………………………………………………………….…....….…v
英文摘要……………………………………………………………….….….…..…vi
目錄…………………………………………………………………….……..……..vii
第一章、背景介紹……………………………………………………………..….1
1.1 MicroRNAs (miRNAs)……………………………………….…… 1
1.1.1 miRNAs 的生合成與功能………………,…………….……1
1.1.2 miRNAs 相關基因及其與癌症之相關性…………..……2
1.1.3 miRNAs 與細胞生長分化與疾病之關聯……………..…3
1.1.4 miRNAs 與癌症的關係………………………………..……4
1.1.5 預測 miRNAs 調控的目標基因……………………………6
1.2 人類皰疹病毒第四型 Epstein-Barr Virus (EBV) ………..…… 6
1.2.1 EB 病毒與癌症的關係………………………………………7
1.2.2 EB 病毒與鼻咽癌……………………………………….……8
1.2.3 EB 病毒的miRNAs…………………………………….……9
第二章、研究動機與目的……………………………………………….………11
第三章、實驗材料與方法………………………………………………………12
3.1 Microarray 的數據資訊…………………………………….……12
3.2 Microarray 的數據分析……………………………………….…13
3.3 線上資料庫所做的生物反應路徑分析………………...……14
3.4 Gene Ontology similarity clustering (GOSim 基因分群法) ….15
3.5 檢體中分析與蛋白質運輸及與細胞周期相關的基因表現...
………………………………………………………………………. 16
3.6 預測 miRNA 目標結合區的計算方法……………...………..16
第四章、研究結果………………………………………………………….……18
4.1 鼻咽癌與正常鼻咽組織的 Microarray 結果分析……….…18
4.2 生物反應路徑分析………………………………………….……20
4.3 基因在 microarray 檢體中之表現分析……………….………23
4.4 預測基因上可能的 miRNA 目標結合區………………….…24
第五章、討論………………………………………………………………………25
結果圖表………………………………………………………………….……..…28
參考文獻……………………..………………………………………..……...…….56
附錄…………………………….……………………………………………...….…61
圖表目錄
[ 圖目錄 ]
圖一:利用PCA mapping 分析41 片檢體的表現情形。…………………
………………………………………………………………………………28
圖二:利用Source of Variation 分析於41 片檢體樣本中造成基因表現
差異的原因。………………………………………………………….…29
圖三:BART 轉錄本於41 片檢體樣本中之表現量分佈。………………
………………………………………………………………………………30
圖四:於不同組織檢體樣本中EB病毒所攜帶的EBNA1基因,與BART
轉錄本所呈現之表現量關係。………………………………….……31
圖五:全部宿主基因與EB 病毒BART 轉錄本表現量之相關性。….……
………………………………………………………………………………32
圖六:利用DAVID 線上資料庫分析三群分別與BART 轉錄本呈現不
同相關性的基因群。.............................................................................. 33
圖七:利用 MetaCore 線上分析與BART 轉錄本分別呈現負相關、正
相關、以及不具相關性之三群基因的結果。……………...………34
圖八:利用GOSim 分析方法將基因分群。………………………....……37
圖九:EB 病毒攜帶的BART、LMP1、LMP2A、EBNA1、EBNA3A,
以及EBNA3C 基因與挑選出的宿主基因間之相關性。…………
………………………………………………………………………………41
圖十:從 DAVID 分析結果中挑出與蛋白質運輸相關的基因,以不同
角度的進行分析其於檢體樣本中表現量之變化。………....……42
圖十一 : 從DAVID 分析結果中挑出與細胞週期相關的基因,以不同
角度的進行分析其於檢體樣本中表現量之變化。………....……43
[表目錄]
表一:利用DAVID 線上資料庫分析與BART 轉錄本呈現負相關之宿
主基因。………………………………………………………..………….44
表二:利用DAVID 線上資料庫分析與BART 轉錄本呈現正相關之宿
主基因。…………………………………………………………………...45
表三:利用DAVID 線上資料庫分析與BART 轉錄本不具相關性之宿
主基因……………………………………………………………...……...46
表四:利用GOSim 分析方法,將與BART 轉錄本呈現負相關之宿主
基因分成三群……………………………………………….…………...47
表五:利用GOSim 分析方法,將與BART 轉錄本不具相關性之宿主
基因分成三群………………………………………………….………...49
表六:利用GOSim 分析方法,將與BART 轉錄本呈現正相關之宿主
基因分成五群…………………………………………………….……...50
表七:利用GOSim 分析方法,將與BART 轉錄本不具相關性之宿主
基因分成五群…………………………………………………….……...51
表八:與正常細胞相比,在鼻咽癌檢體樣本中表現量明顯降低之蛋白
質運輸相關的基因……………………………………………………..52
表九:與正常細胞相比,在鼻咽癌檢體樣本中表現量明顯降低之與細
胞週期相關的基因……………………………………………………..54
表十:利用TargetScan 線上資料庫,預測EB 病毒之BART miRNAs,
在蛋白質運輸及細胞週期相關之基因上可能的結合區域……..
……………………………………………………………………………..55
參考文獻
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MirBase http://microrna.sanger.ac.uk/sequences/
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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