基于基因表达芯片的结直肠癌预后相关信号通路分析开题报告

1. 研究目的与意义

本课题研究的背景

随着人类基因组（测序）计划（ human genome project ）的逐步实施以及分子生物学相关学科的迅猛发展，越来越多的动植物、微生物基因组序列得以测定，基因序列数据正在以前所未有的速度迅速增长。然而,怎样去研究如此众多基因在生命过程中所担负的功能就成了全世界生命科学工作者共同的课题。为此，建立新型杂交和测序方法以对大量的遗传信息进行高效、快速的检测、分析就显得格外重要。基因芯片（又称 dna 芯片、生物芯片）技术就是顺应这一科学发展要求的产物，它的出现为解决此类问题提供了光辉的前景。基因芯片的测序原理是杂交测序方法，即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法，在一块基片表面固定了序列已知的靶核苷酸的探针。当溶液中带有荧光标记的核酸序列tatgcaatctag，与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时，通过确定荧光强度最强的探针位置，获得一组序列完全互补的探针序列，据此可重组出靶核酸的序列。由于生物芯片概念是随着人类基因组的发展一起建立起来的，所以至今为止生物信号平行分析最成功的形式是以一种尼龙膜为基质的“cdna阵列”，用于检测生物样品中基因表达谱的改变。

随着人类生活水平提高和生活质量的改善，消化性肿瘤如结直肠癌恶性肿瘤发病率逐年升高。结肠癌和直肠癌已经发展成为常见的恶性肿瘤，目前全球每年新增病例近60万例。因此，如何早期发现、早期诊断及采取有效治疗方案降低结、直肠癌的发病率和死亡率，已成为目前研究的热点之一。肿瘤分子生物学的变化在许多临床肿瘤中被证实可做为判断转移以及对预后进行预测的指标。研究结直肠癌的早期的诊断方式，探索结直肠癌转移、复发及预后相关的针对性指标对结直肠癌的辅助诊断与远期治疗具有十分重要的意义。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

本文将全面检索公共基因表达芯片数据库，对多套结直肠癌样本-正常样本的表达谱进行荟萃分析，寻找到高度可信并且可重复的结直肠癌相关基因，并将这些基因映射到基因功能、分子通路，在系统水平分析这些基因的调控功能网络和模块。我们还将验证不同数据集的重要分子特征在通路水平的相似性高于基因水平的相似性这一假设。

(1) 基因表达芯片数据的收集以及预处理；

3. 研究的方法与步骤

方法：

(一)根据论文题目，查阅相关文献。

包括正式出版的中外学术期刊和专著。从中选择20篇以上重点参考文献认真阅读，综合分析，写出文献综述，概括出最新研究进展与存在问题。在上述基础上，完成论文开题报告。

4. 参考文献

1. [1]Xu, L., D. Geman, and R.L. Winslow, Large-scale integration of cancer microarray data identifies a robust common cancer signature. BMC Bioinformatics, 2007. 8: p. 275.
2. [2]Cahan, P., et al., Meta-analysis of microarray results: challenges, opportunities, and recommendations for standardization. Gene, 2007. 401(1-2): p. 12-8.
3. [3]Rhodes, D.R., et al., Large-scale meta-analysis of cancer microarray data identifies common transcriptional profiles of neoplastic transformation and progression. Proc Natl Acad Sci U S A, 2004. 101(25): p. 9309-14.
4. [4]Fundel, K., et al., Normalization strategies for mRNA expression data in cartilage research. Osteoarthritis Cartilage, 2008. 16(8): p. 947-55.
5. [5] Rao.Y., et al., A comparison of normalization techniques for microRNA microarray data. Stat Appl Genet Mol Biol, 2008. 7(1): p. Article22.

5. 计划与进度安排

本论文的各阶段安排为：

1、2022-03-1～2022-03-09 接受任务，按照指导教师要求查阅资料，撰写开题报告