功能基因組學及其研究方法課件

功能基因組學及其研究方法功能基因組學及其研究方法1基因組(genome)是德國遺傳學家H.Winkler在1920年將gene（基因）和chromosome(染色體)兩個詞縮合而創(chuàng)造的一個新詞，意思是指染色體上的全部基因。幾十年來，隨著分子生物學的發(fā)展，其含義擴展為在個體水平代表一個個體所有遺傳性狀的總和，在細胞水平代表一個細胞所有不同染色體（單倍體）的總和，在分子水平代表一個物種所有DNA分子的總和。

一、基因組學概念基因組(genome)是德國遺傳學家H.Win2基因組學（genomics）研究生物基因組的結構和功能的科學，即從整體水平上來研究一個物種的基因組的結構、功能及調控的一門科學。1986年提出，至今20年，已經發(fā)展成為遺傳學中最重要的分支學科?；蚪M學（genomics）研究生物基因組的結構3基因組學研究的最終目標獲得生物體全部基因組序列;鑒定所有基因的功能;明確基因之間的相互作用關系;闡明基因組的進化規(guī)律.

基因組學研究的最終目標獲得生物體全部基因組序列;4功能基因組學及其研究方法課件5基因組學包括2-3個亞領域亞領域內容結構基因組學整個基因組的遺傳制圖、物理制圖、DNA測序；

功能基因組學認識、分析整個基因組所包含的基因、非基因序列及其功能；蛋白質組學

研究細胞內蛋白質的組成及其活動規(guī)律。基因組學包括2-3個亞領域亞領域6結構基因組學結構基因組學，顧名思義，就是研究生物基因組結構的科學。它是基因組研究的第一階段的工作，建立功能基因組學的基礎。其主要目標是繪制生物的遺傳圖（geneticmap）、物理圖（physicalmap）、轉錄圖（transcriptmap）和序列圖（sequencemap）。基因組測序是結構基因組學最基本的研究工作。結構基因組學(structuralgenomics)是通過人類基因組計劃(HumanGenomeProject,HGP)的實施來完成的。結構基因組學結構基因組學結構基因組學，顧名思義，就是研究生物基因組結構的7HGP的內容就是制作高分辨率的人類遺傳圖和物理圖，最終完成人類和其它重要模式生物全部基因組DNA序列測定。自1990年開始實施人類基因組計劃以來，在它的影響下，迄今已完成了400多個物種的基因組DNA序列的測定，其中包括流感嗜血桿菌、大腸桿菌、酵母、秀麗線蟲等多個病原微生物和模式生物以及人類基因組的測序。結構基因組學結構基因組學8模式生物是指一類被深入研究旨在揭示特定生命現(xiàn)象普遍規(guī)律的生物物種。大多數(shù)生物學過程在長期的進化過程中是高度保守的，因此，許多生物學過程在大多數(shù)或所有的模式生物中都是類似的，模式生物也因此在生物學研究中具有不可替代的重要作用。模式生物是指一類被深入研究旨在揭示特定生命現(xiàn)象普遍規(guī)律的生物9

人類基因

組計劃人類基因

組計劃10基因定位基因組作圖測定核苷酸序列結構基因組學基因定位結構基因組學11TheE.coligenomeTheE.coligenome12AportionoftheE.colichromosomeshowinggenesandoperons.

Adotindicatesthepromoterforeachgeneoroperon.Arrowsandcolorindicatethedirectionoftranscribtion:darkbluegenesaretranscribedlefttoright,lightbluearetranscribedrighttoleft.Overlappinggeneareshowningreen.AportionoftheE.colichromo13功能基因組學

概念：利用結構基因組學提供的信息，以高通量，大規(guī)模實驗方法及統(tǒng)計與計算機分析為特征，全面系統(tǒng)地分析全部基因的功能的學科。近年來應用計算機生物信息技術，分析研究已測序完DNA序列的生物基因組后，發(fā)現(xiàn)了未知功能的許多基因，這促進了基因定位和基因表達調控的研究。但目前功能基因組學的研究，還只局限于RNA水平。今后隨著蛋白質分析技術的發(fā)展，例如，高效和超高靈敏度的雙向凝膠電泳、色譜儀的出現(xiàn)，人們有可能在蛋白質水平上，分析基因組中基因間的相互作用，進而進一步地豐富和發(fā)展功能基因組學。功能基因組學概念：利用結構基因組學提供的信息，以高通量，大14主要具體內容包括以下方面（一）鑒定DNA序列中的基因（二）同源搜索預測基因功能（三）實驗性研究基因功能（四）描述基因表達模式（五）蛋白質相互作用的模式主要具體內容包括以下方面15（一）鑒定DNA序列中的基因計算機對基因組序列(DNA序列)進行分析，包括鑒定和描述推測的基因、非基因序列及其功能。

（一）鑒定DNA序列中的基因16根據(jù)序列分析搜尋基因

查找開放閱讀框（openreadingframe,ORF）開放閱讀框都有一個起始密碼子，ATG，還要有終止密碼子。從ATG開始，然后向下游尋找終止密碼子。起始密碼子和終止密碼子之間的堿基數(shù)目要能夠被3整除每一條鏈都有3種可能的閱讀框，2條連共計有6種可能的閱讀框.根據(jù)序列分析搜尋基因查找開放閱讀框（openreadi17（二）同源搜索設計基因功能同源基因在進化中來自共同的祖先，通過核苷酸序列或氨基酸序列的同源性比較推測基因組內相似功能的基因。同源基因起源于同一個祖先，在不同的物種中結構和功能相同或相似的基因。（二）同源搜索設計基因功能同源基因18同源查詢的依據(jù)有親緣關系的物種，基因組可能存在某種程度的相似性：存在某些完全相同的序列；ORF演繹的氨基酸序列相似；ORF的排列相似，如等長的外顯子；模擬的多肽鏈的高級結構相似，等。同源查詢的依據(jù)有親緣關系的物種，基因組可能存在某種程度19生物信息學(bioinformatics)是運用計算機技術和信息技術開發(fā)新的算法和統(tǒng)計方法，對生物實驗數(shù)據(jù)進行分析，確定數(shù)據(jù)所含有的生物學意義，并開發(fā)新的數(shù)據(jù)分析工具以實現(xiàn)對各種信息的獲取和管理的學科。利用生物信息學能夠分析從微生物、動物、植物以及人類基因組序列測定產生的大量資料，闡明遺傳信息。

研究內容兩大類：DNA數(shù)據(jù)分析；蛋白質數(shù)據(jù)分析。生物信息學(bioinformatics)是運用計算機技術和20DNA序列分析基因結構域分析，包括啟動子、轉錄因子結合序列、內含子、外顯子、重復序列、開放讀碼框架等。同源分析和檢索，包括DNA數(shù)據(jù)庫、EST數(shù)據(jù)庫、STS數(shù)據(jù)庫、Unigene數(shù)據(jù)庫、Swissprot數(shù)據(jù)庫等。DNA序列分析21蛋白質的數(shù)據(jù)分析蛋白質一級結構分析：結構特點分析，包括等電點、信號肽、穿膜區(qū)、DNA結合序列等同源分析和檢索，包括Nr數(shù)據(jù)庫、Swissprot數(shù)據(jù)庫等功能區(qū)分析，包括Prosite、Emotif、Identify分析等。蛋白質空間結構分析：蛋白質晶體結構數(shù)據(jù)庫檢索，如PDB數(shù)據(jù)庫。蛋白質空間結構預測，如Homology等軟件分析。蛋白質的數(shù)據(jù)分析22（三）實驗性研究基因功能基因克隆基因敲除（knock-out）

轉座子插入突變

基因的超表達反義RNA技術RNAi

（三）實驗性研究基因功能23基因克隆的策略基因文庫—傳統(tǒng)方法PCR擴增–后基因組時代基因克隆的策略基因文庫—傳統(tǒng)方法24基因敲除技術（geneknockout)通過基因工程的方法將一個結構已知但功能未知的基因去除，或用其他序列相近的基因取代（又稱基因敲入,基因替換），然后從整體觀察生物體，從而推測相應基因的功能。這種人為地把生物體某一種有功能的基因完全缺失的技術稱為基因敲除技術。基因敲除技術（geneknockout)25基因替換轉座子誘變整合突變自殺質粒介導的缺失突變基因替換26（四）描述基因表達模式采用DNA微點陣進行整體基因表達譜--轉錄組分析；采用蛋白質或多肽微點陣、改進的雙向電泳結合飛行質譜技術分析蛋白質表達譜--蛋白質組分析。（四）描述基因表達模式27轉錄組(transcriptome):一個細胞內的一套mRNA轉錄物，包含了某一環(huán)境條件、某一生命階段、某一生理或病理(功能)狀態(tài)下，生命體的細胞或組織所表達的基因種類和水平。轉錄組(transcriptome):28轉錄組學的研究方法－DNA芯片技術轉錄組學的研究方法－DNA芯片技術29基因表達譜類型:1，組織、細胞表達譜2，差異的組織、細胞表達譜3，誘導的細胞表達譜表達譜專用技術:1，SAGE分析2，生物芯片技術(基因芯片，細胞芯片，組織芯片)3，其它基因表達譜類型:30SerialAnalysisofGeneExpression(SAGE)用于定量地、平行地分析大量的轉錄本。若要知道一種組織，器官或細胞的基因表達譜，首先從組織細胞里分離出短的診斷性Tags，歸類并克隆。測定數(shù)千個克隆的DNA序列就可以了解代表這種組織、器官或細胞的功能的基因表達譜。所以SAGE提供了一種廣泛應用的工具，定量地分析比較各種正常組織細胞，各種發(fā)育狀態(tài)和各種病理狀態(tài)下的基因表達譜。/網站搜集了大量的SAGE供研究者檢索。SerialAnalysisofGeneExpression(SAGE)SerialAnalysisofGen31SequencingthausandstagsLivercDNAExpresssequencetagcloningDeterminingageneexpressionpatterncharacteristicofliver’sfunctionmRNASequencingLivercDNAExpressclo32基因芯片技術信息時代的產物90年代興起的一項前沿生物技術橫跨：生命科學、物理學、計算機科學、微電子技術光電技術、材料科學等現(xiàn)代高科技高度集約化高靈敏度大通量平行分析基因芯片技術信息時代的產物90年代興起的一項前沿高度集約化33DNA微列陣(DNAmicroarrays)是利用DNA芯片技術，同時進行大量分子雜交，以分析比較不同組織或器官的基因表達水平，篩選突變基因，從核酸水平分析基因表達模式。是后基因組學研究中的重要方法之一。DNA微列陣(DNAmicroarrays)是利用DNA芯34基因芯片發(fā)展歷史Southern&NorthernBlotDotBlotMacroarrayMicroarray基因芯片發(fā)展歷史Southern&NorthernDo35功能基因組學及其研究方法課件36其基本原理是將一系列的核酸片段固定在芯片載體上作為固相靶片段（target），待測的核酸片段人工標記上不同的熒光、或同位素等作為探針（probe），一定條件下兩者雜交，根據(jù)雜交后不同的信號即可獲得靶片段的信息，進行計算機分析。其基本原理是將一系列的核酸片段固定在芯片載體上作為固相靶片37制備靶片段結果觀察，信息分析制備固相探針對照組（組織，細胞）實驗組（組織，細胞）提取mRNA提取mRNACy5標記Cy3標記雜交制備靶片段結果觀察，信息分析制備固相探針對照組實驗組提取mR38掃描圖掃描圖39蛋白質組(proteom)：一個細胞內的全套蛋白質，反映了特殊階段、環(huán)境、狀態(tài)下細胞或組織在翻譯水平的蛋白質的表達譜。基因是遺傳信息的攜帶者,而全部生物功能的執(zhí)行者卻是蛋白質,僅僅從基因的角度來研究是遠遠不夠的。蛋白質組(proteom)：40蛋白質組學(proteomics)研究細胞內蛋白質組成及其活動規(guī)律。旨在闡明生物體全部蛋白質的表達模式及功能模式,內容包括鑒定蛋白質表達、存在方式、結構、功能和相互作用方式等。蛋白質組學(proteomics)41蛋白質組學比基因組學更為復雜：DNA線狀結構與二級結構的功能差異不大，但多肽鏈需折疊成一定的三維空間結構才形成有功能的蛋白質；同一種蛋白質經不同的加工修飾可形成不同的功能，因此蛋白質的多樣性遠復雜于基因本身。蛋白質組學比基因組學更為復雜：DNA線狀結構與二級結構的功能42蛋白質組學的研究方法雙向電泳（twodimensionelectrophoresis,2-DE）：蛋白質具有等電點和分子量的特異性，將蛋白質混合物在電荷（等電聚焦，IEF）和分子量（變性聚丙烯酰胺凝膠電泳，SDS）兩個水平上進行分離。蛋白質組學的研究方法43功能基因組學及其研究方法課件44MolecularsIons

生物質譜技術MassSpectrometry：通過測定樣品離子的質荷比（m/z）來進行成分和結構分析。MolecularsIons生物質譜技術MassSpe45蛋白質2D電泳分析A對照；B為人的垂體瘤蛋白質2D電泳箭頭示有明顯差異的蛋白質。蛋白質2D電泳分析46∵真核生物的基因表達受轉錄因子控制，轉錄因子需與啟動子區(qū)域的DNA結合并激活RNA聚合酶轉錄。轉錄因子具有DNA結合及激活轉錄兩功能，分別由不同區(qū)域完成，而且將這兩部分分割成兩個片段后仍由互作能裝配成一個完全有功能的轉錄因子?；谶@一特點，設計出酵母雙雜交系統(tǒng)。是利用酵母菌同一個細胞中共同表達不同蛋白質，以鑒定蛋白質之間互作的一種分析方法。酵母菌雙雜交系統(tǒng)(twohybrid-systems)：∵真核生物的基因表達受轉錄因子控制，轉錄因子需與啟動子區(qū)域的47蛋白質之間相互作用以及通過相互作用而形成的蛋白復合物是細胞各種基本功能的主要完成者。幾乎所有的重要生命活動，包括DNA的復制與轉錄、蛋白質的合成與分泌、信號轉導和代謝等等，都離不開蛋白質之間的相互作用。蛋白質之間相互作用研究的重要性蛋白質之間相互作用以及通過相互作用而形成的蛋白復合物是細胞各48酵母雙雜交各種親和分析（親和色譜、免疫共沉淀等）熒光共振能量轉換效應分析噬菌體顯示系統(tǒng)篩選等等常用蛋白質相互作用的研究技術酵母雙雜交常用蛋白質相互作用的研究技術49一、酵母雙雜交技術的基本原理一、酵母雙雜交技術的基本原理50

二、酵母雙雜交系統(tǒng)的應用（一）分析已知蛋白之間的相互作用（二）對蛋白質功能域的分析（三）分析未知蛋白相互作用（四）繪制蛋白質相互作用系統(tǒng)圖譜（五）在藥物設計中的應用

二、酵母雙雜交系統(tǒng)的應用（一）分析已知蛋白之間的相互作用51功能基因組學及其研究方法功能基因組學及其研究方法52基因組(genome)是德國遺傳學家H.Winkler在1920年將gene（基因）和chromosome(染色體)兩個詞縮合而創(chuàng)造的一個新詞，意思是指染色體上的全部基因。幾十年來，隨著分子生物學的發(fā)展，其含義擴展為在個體水平代表一個個體所有遺傳性狀的總和，在細胞水平代表一個細胞所有不同染色體（單倍體）的總和，在分子水平代表一個物種所有DNA分子的總和。

一、基因組學概念基因組(genome)是德國遺傳學家H.Win53基因組學（genomics）研究生物基因組的結構和功能的科學，即從整體水平上來研究一個物種的基因組的結構、功能及調控的一門科學。1986年提出，至今20年，已經發(fā)展成為遺傳學中最重要的分支學科?；蚪M學（genomics）研究生物基因組的結構54基因組學研究的最終目標獲得生物體全部基因組序列;鑒定所有基因的功能;明確基因之間的相互作用關系;闡明基因組的進化規(guī)律.

基因組學研究的最終目標獲得生物體全部基因組序列;55功能基因組學及其研究方法課件56基因組學包括2-3個亞領域亞領域內容結構基因組學整個基因組的遺傳制圖、物理制圖、DNA測序；

功能基因組學認識、分析整個基因組所包含的基因、非基因序列及其功能；蛋白質組學

研究細胞內蛋白質的組成及其活動規(guī)律?；蚪M學包括2-3個亞領域亞領域57結構基因組學結構基因組學，顧名思義，就是研究生物基因組結構的科學。它是基因組研究的第一階段的工作，建立功能基因組學的基礎。其主要目標是繪制生物的遺傳圖（geneticmap）、物理圖（physicalmap）、轉錄圖（transcriptmap）和序列圖（sequencemap）?；蚪M測序是結構基因組學最基本的研究工作。結構基因組學(structuralgenomics)是通過人類基因組計劃(HumanGenomeProject,HGP)的實施來完成的。結構基因組學結構基因組學結構基因組學，顧名思義，就是研究生物基因組結構的58HGP的內容就是制作高分辨率的人類遺傳圖和物理圖，最終完成人類和其它重要模式生物全部基因組DNA序列測定。自1990年開始實施人類基因組計劃以來，在它的影響下，迄今已完成了400多個物種的基因組DNA序列的測定，其中包括流感嗜血桿菌、大腸桿菌、酵母、秀麗線蟲等多個病原微生物和模式生物以及人類基因組的測序。結構基因組學結構基因組學59模式生物是指一類被深入研究旨在揭示特定生命現(xiàn)象普遍規(guī)律的生物物種。大多數(shù)生物學過程在長期的進化過程中是高度保守的，因此，許多生物學過程在大多數(shù)或所有的模式生物中都是類似的，模式生物也因此在生物學研究中具有不可替代的重要作用。模式生物是指一類被深入研究旨在揭示特定生命現(xiàn)象普遍規(guī)律的生物60

人類基因

組計劃人類基因

組計劃61基因定位基因組作圖測定核苷酸序列結構基因組學基因定位結構基因組學62TheE.coligenomeTheE.coligenome63AportionoftheE.colichromosomeshowinggenesandoperons.

Adotindicatesthepromoterforeachgeneoroperon.Arrowsandcolorindicatethedirectionoftranscribtion:darkbluegenesaretranscribedlefttoright,lightbluearetranscribedrighttoleft.Overlappinggeneareshowningreen.AportionoftheE.colichromo64功能基因組學

概念：利用結構基因組學提供的信息，以高通量，大規(guī)模實驗方法及統(tǒng)計與計算機分析為特征，全面系統(tǒng)地分析全部基因的功能的學科。近年來應用計算機生物信息技術，分析研究已測序完DNA序列的生物基因組后，發(fā)現(xiàn)了未知功能的許多基因，這促進了基因定位和基因表達調控的研究。但目前功能基因組學的研究，還只局限于RNA水平。今后隨著蛋白質分析技術的發(fā)展，例如，高效和超高靈敏度的雙向凝膠電泳、色譜儀的出現(xiàn)，人們有可能在蛋白質水平上，分析基因組中基因間的相互作用，進而進一步地豐富和發(fā)展功能基因組學。功能基因組學概念：利用結構基因組學提供的信息，以高通量，大65主要具體內容包括以下方面（一）鑒定DNA序列中的基因（二）同源搜索預測基因功能（三）實驗性研究基因功能（四）描述基因表達模式（五）蛋白質相互作用的模式主要具體內容包括以下方面66（一）鑒定DNA序列中的基因計算機對基因組序列(DNA序列)進行分析，包括鑒定和描述推測的基因、非基因序列及其功能。

（一）鑒定DNA序列中的基因67根據(jù)序列分析搜尋基因

查找開放閱讀框（openreadingframe,ORF）開放閱讀框都有一個起始密碼子，ATG，還要有終止密碼子。從ATG開始，然后向下游尋找終止密碼子。起始密碼子和終止密碼子之間的堿基數(shù)目要能夠被3整除每一條鏈都有3種可能的閱讀框，2條連共計有6種可能的閱讀框.根據(jù)序列分析搜尋基因查找開放閱讀框（openreadi68（二）同源搜索設計基因功能同源基因在進化中來自共同的祖先，通過核苷酸序列或氨基酸序列的同源性比較推測基因組內相似功能的基因。同源基因起源于同一個祖先，在不同的物種中結構和功能相同或相似的基因。（二）同源搜索設計基因功能同源基因69同源查詢的依據(jù)有親緣關系的物種，基因組可能存在某種程度的相似性：存在某些完全相同的序列；ORF演繹的氨基酸序列相似；ORF的排列相似，如等長的外顯子；模擬的多肽鏈的高級結構相似，等。同源查詢的依據(jù)有親緣關系的物種，基因組可能存在某種程度70生物信息學(bioinformatics)是運用計算機技術和信息技術開發(fā)新的算法和統(tǒng)計方法，對生物實驗數(shù)據(jù)進行分析，確定數(shù)據(jù)所含有的生物學意義，并開發(fā)新的數(shù)據(jù)分析工具以實現(xiàn)對各種信息的獲取和管理的學科。利用生物信息學能夠分析從微生物、動物、植物以及人類基因組序列測定產生的大量資料，闡明遺傳信息。

研究內容兩大類：DNA數(shù)據(jù)分析；蛋白質數(shù)據(jù)分析。生物信息學(bioinformatics)是運用計算機技術和71DNA序列分析基因結構域分析，包括啟動子、轉錄因子結合序列、內含子、外顯子、重復序列、開放讀碼框架等。同源分析和檢索，包括DNA數(shù)據(jù)庫、EST數(shù)據(jù)庫、STS數(shù)據(jù)庫、Unigene數(shù)據(jù)庫、Swissprot數(shù)據(jù)庫等。DNA序列分析72蛋白質的數(shù)據(jù)分析蛋白質一級結構分析：結構特點分析，包括等電點、信號肽、穿膜區(qū)、DNA結合序列等同源分析和檢索，包括Nr數(shù)據(jù)庫、Swissprot數(shù)據(jù)庫等功能區(qū)分析，包括Prosite、Emotif、Identify分析等。蛋白質空間結構分析：蛋白質晶體結構數(shù)據(jù)庫檢索，如PDB數(shù)據(jù)庫。蛋白質空間結構預測，如Homology等軟件分析。蛋白質的數(shù)據(jù)分析73（三）實驗性研究基因功能基因克隆基因敲除（knock-out）

轉座子插入突變

基因的超表達反義RNA技術RNAi

（三）實驗性研究基因功能74基因克隆的策略基因文庫—傳統(tǒng)方法PCR擴增–后基因組時代基因克隆的策略基因文庫—傳統(tǒng)方法75基因敲除技術（geneknockout)通過基因工程的方法將一個結構已知但功能未知的基因去除，或用其他序列相近的基因取代（又稱基因敲入,基因替換），然后從整體觀察生物體，從而推測相應基因的功能。這種人為地把生物體某一種有功能的基因完全缺失的技術稱為基因敲除技術。基因敲除技術（geneknockout)76基因替換轉座子誘變整合突變自殺質粒介導的缺失突變基因替換77（四）描述基因表達模式采用DNA微點陣進行整體基因表達譜--轉錄組分析；采用蛋白質或多肽微點陣、改進的雙向電泳結合飛行質譜技術分析蛋白質表達譜--蛋白質組分析。（四）描述基因表達模式78轉錄組(transcriptome):一個細胞內的一套mRNA轉錄物，包含了某一環(huán)境條件、某一生命階段、某一生理或病理(功能)狀態(tài)下，生命體的細胞或組織所表達的基因種類和水平。轉錄組(transcriptome):79轉錄組學的研究方法－DNA芯片技術轉錄組學的研究方法－DNA芯片技術80基因表達譜類型:1，組織、細胞表達譜2，差異的組織、細胞表達譜3，誘導的細胞表達譜表達譜專用技術:1，SAGE分析2，生物芯片技術(基因芯片，細胞芯片，組織芯片)3，其它基因表達譜類型:81SerialAnalysisofGeneExpression(SAGE)用于定量地、平行地分析大量的轉錄本。若要知道一種組織，器官或細胞的基因表達譜，首先從組織細胞里分離出短的診斷性Tags，歸類并克隆。測定數(shù)千個克隆的DNA序列就可以了解代表這種組織、器官或細胞的功能的基因表達譜。所以SAGE提供了一種廣泛應用的工具，定量地分析比較各種正常組織細胞，各種發(fā)育狀態(tài)和各種病理狀態(tài)下的基因表達譜。/網站搜集了大量的SAGE供研究者檢索。SerialAnalysisofGeneExpression(SAGE)SerialAnalysisofGen82SequencingthausandstagsLivercDNAExpresssequencetagcloningDeterminingageneexpressionpatterncharacteristicofliver’sfunctionmRNASequencingLivercDNAExpressclo83基因芯片技術信息時代的產物90年代興起的一項前沿生物技術橫跨：生命科學、物理學、計算機科學、微電子技術光電技術、材料科學等現(xiàn)代高科技高度集約化高靈敏度大通量平行分析基因芯片技術信息時代的產物90年代興起的一項前沿高度集約化84DNA微列陣(DNAmicroarrays)是利用DNA芯片技術，同時進行大量分子雜交，以分析比較不同組織或器官的基因表達水平，篩選突變基因，從核酸水平分析基因表達模式。是后基因組學研究中的重要方法之一。DNA微列陣(DNAmicroarrays)是利用DNA芯85基因芯片發(fā)展歷史Southern&NorthernBlotDotBlotMacroarrayMicroarray基因芯片發(fā)展歷史Southern&NorthernDo86功能基因組學及其研究方法課件87其基本原理是將一系列的核酸片段固定在芯片載體上作為固相靶片段（target），待測的核酸片段人工標記上不同的熒光、或同位素等作為探針（probe），一定條件下兩者雜交，根據(jù)雜交后不同的信號即可獲得靶片段的信息，進行計算機分析。其基本原理是將一系列的核酸片段固定在芯片載體上作為固相靶片88制備靶片段結果觀察，信息分析制備固相探針對照組（組織，細胞）實驗組（組織，細胞）提取mRNA提取mRNACy5標記Cy3標記雜交制備靶片段結果觀察，信息分析制備固相探針對照組實驗組提取mR89掃描圖掃描圖90蛋白質組(proteom)：一個細胞內的全套蛋白質，反映了特殊階段、環(huán)境、狀態(tài)下細胞或組織在翻譯水平的蛋白質的