文档介绍：Gene Express 基因快讯2011年第2期
高通量芯片技术在细胞遗传学检测领域的划时代飞跃
摘要: 细胞遗传学是从细胞的角度,主要是从染色体的 CGH)是FISH技术的一大延伸与重大飞跃,是1992年后发展
结构和行为来研究遗传现象,并找出遗传机制和遗传规起来的一种分子细胞遗传学技术。它通过单一的一次杂交,
律。目前和基础理论与临床医学紧密结合对于遗传咨询可对某一肿瘤整个基因组的染色体拷贝数量的变化进行检
和产前诊断具有重要意义。而迅速发展的芯片技术在检查。其基本原理是用不同的荧光染料通过缺口平移法分别标
测通量、分辨率、灵敏度等方面都远远超过了传统的细记肿瘤组织和正常细胞或组织的DNA制成探针,并与正常人
胞遗传学方法。因此可以说高通量芯片技术是细胞遗传的间期染色体进行共杂交,以在染色体上显示的肿瘤与正常
学检测领域的一个跨时代的飞跃。对照的荧光强度的不同来反映整个肿瘤基因组DNA表达状
况的变化,再借助于图像分析技术可对染色体拷贝数量的
变化进行定量研究。CGH技术所需DNA样本量少,对样本
一、细胞遗传学研究方法进展
要求低。但是CGH技术所能检测到的最小的DNA扩增或丢
细胞遗传学是遗传学与细胞学相结合的一个遗传学
失是在3-5Mb,故对于低水平的DNA扩增和小片段的丢失
分支学科。研究对象主要是真核生物,特别是包括人类会漏检。对杂合性缺失等现象无法检测。
在内的高等动植物。此后又衍生出一些分支学科,研究
4 染色体显微切割用显微操纵器切割某条染色体
内容进一步扩大。它把遗传学研究和细胞学方法结合起特定区域的技术。所得到的染色体特定区带可用于该区带
来。从细胞的角度,主要是从染色体的结构和行为来研
DNA或基因的克隆。该技术自80年代初问世以来,通过与
究遗传现象、找出遗传机制和遗传规律。目前细胞遗传
PCR、微克隆、FISH、DNA测序、文库筛选、比较基因
学的基础理论与临床医学紧密结合的新兴边缘科学,研组杂交等分子生物学技术相结合,在染色病研究与诊断、
究染色体畸变与遗传病的关系等,对于遗传咨询和产前
文库构建、基因定位与克隆、以及进化遗传学与肿瘤遗传
诊断具有重要意义。目前主要的研究方法有以下几种。
学等方面的研究中取得了令人瞩目的成绩,并以其独特的
将待测的细胞染色体按照该生物固有
1. 核型分析直接性和实用性保持其分子生物学领域良好的应用前景。
的染色体形态特征和规定,进行配对、编号和分组,并进
该技术可以在宏观可操作范围内,作为其他技术的补充发
行形态分析的过程。染色体核型分析可以从宏观上分析患
挥重要的作用。
者其它可见的染色体异常情况。对那些毛毛虫样的染色体
传统的细胞遗传学研究方法瓶颈在于通量,分辨率
图像的分析是技术性非常强、并且非常耗费人力的工作。
和准确性等问题,而芯片技术打开了一片新天地。基因芯
因此大多报告仅对个细胞的染色体核型进行分析,一般
20 片技术由于同时将大量探针固定于支持物上,所以可以一
最多分析的细胞数不超过个。大片段的染色体缺失和扩
50 次性对样品大量序列进行检测和分析,从而解决了传统技
增可以通过核型分析判断,略微细微的染