文档介绍：第二章微阵列设计原理
黄仲曦
基础医学院肿瘤研究所
《微阵列设计与分析》
cDNA微阵列设计示意图
Glass slide
cDNAs
mRNAs
Genes
Prostate-Specific Microarray
Prostate Tissue, Normal
Prostate Tissue, Cancer
cDNA微阵列用于疾病诊断
Patient 2
Cancer
Patient 1
Patient 2
Prostate Expression Profiles
Patient 1
No cancer
cDNA微阵列示意图
每个点对应一个基因
表达微阵列(基因芯片)分类
cDNA微阵列
DNA探针(100 mer),往往是PCR的产物
用点样法固定在玻璃板上的DNA探针阵列。在标准化和批量化生产方面仍有不易克服的困难。
寡核苷酸微阵列
短的寡核苷酸探针(25 mer左右)
在玻璃等硬质表面上直接合成的寡核苷酸探针阵列。该方法把微电子光刻技术与DNA化学合成技术相结合,可以使基因芯片的探针密度大大提高,减少试剂的用量,实现标准化和批量化大规模生产。
微阵列技术的基本过程
1、芯片制备
目前制备芯片主要以玻璃片或硅片为载体,采用原位合成或点样的方法将寡核苷酸片段或cDNA作为探针按顺序排列在载体上。
2、样品制备
生物样品往往是复杂的生物分子混合体,有时样品的量很小。所以,必须将样品进行提取、扩增,获取其中的蛋白质或DNA、RNA,然后用荧光标记,以提高检测的灵敏度和使用者的安全性。
3、杂交反应
杂交反应是荧光标记的样品与芯片上的探针进行的反应产生一系列信息的过程。选择合适的反应条件能使生物分子间反应处于最佳状况中,减少生物分子之间的错配率。
4、信号检测和结果分析
杂交反应后的芯片上各个反应点的荧光位置、荧光强弱经过芯片扫描仪和相关软件可以分析图像,将荧光转换成数据,即可以获得有关生物信息。
cDNA微阵列设计原理
cDNA微阵列设计原理
微阵列上“印”有大量已知部分序列的cDNA探针,利用分子杂交原理,使同时被比较的标本(用同位素或荧光素标记)与微阵列杂交,通过检测杂交信号强度及数据处理,把他们转化成不同标本中特异基因的丰度,从而全面比较不同标本的基因表达水平的差异。
寡聚核苷酸微阵列设计原理
Affymetrix 基因芯片