文档介绍：基因芯片技术及临床应用
随着人类基因组测序计划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到测定。
在GenBank数据库中已含有300万个序列,总数超过22亿个碱基对,其中包括19种不同生物体的完整序列、近9 000个已知功能或已推测功能的人类基因序列。
基因序列数据库正在以前所未有的速度迅速增长。
什么是基因芯片技术 一、背景
又称DNA芯片,是指将许多特定的寡核苷酸片段或基因片段作为探针,有规律地排列固定于支持物上,然后与待测的标记样品的基因按碱基配对原理进行杂交,再通过激光共聚焦荧光检测系统等对芯片进行扫描,并配以计算机系统对每一探针上的荧光信号作出比较和检测,从而迅速得出所要的信息。
基因芯片制备技术:同时将大量探针固定于支持物上,所以可以一次性对样品大量序列进行检测和分析。优点是解决传统核酸印迹杂交技术操作繁杂、自动化程度低、操作序列数量少、检测效率低等不足。
靶基因的制备:方法总体上有两种,即原位合成与合成点样两种,支持物有多种如玻璃片、硅片、聚丙烯膜、***纤维素膜、尼龙膜等,但需经特殊处理。
杂交和检测: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
杂交图像分析:主要为荧光法,其重复性较好,不足的是灵敏度仍较低。目前正在发展的方法有质谱法、化学发光法、光导纤维法
PCR扩增
靶基因标记
原位合成
合成点样
芯片杂交
杂交检测
数据分析
实际应用
提出问题
芯片设计
芯片制作
试样处理
表达差异分析
多态性分析
再测序
生物信息学
数学优化
数据库
标准化
基因芯片过程示意图过程示意图
基因表达分析
寻找新基因
疾病诊断
基因表达分析
随着人类基因组计划的顺利进行,基因组研究的重心转了功能基因组学,研究基因的功能,特别是研究疾病相关基因已成了生物科技界的热点。基因表达芯片为此提供了最好的技术平台。
对大多数基因而言,mRNA表达水平与其蛋白质的水平相对应。
Picture from IIR: /~iirrh/
寻找新基因
定量检测大量基因表达水平在阐述基因功能、探索疾病原因及机理、发现可能的诊断及治疗等方面是很有价值的。
基因芯片技术在发现新基因及分析各个基因在不同时空表达方面时一项十分有用的技术,它具有样品用量极少,自动化程度高等优点,便于大量筛选新基因。