基因芯片講義

基因芯片(GeneChip)基因芯片講義定義基因芯片又稱DNA芯片（DNAChip）或生物芯片(Biologicalchip),是指將大量探針?lè)肿庸潭ㄓ谥С治锷希缓笈c標(biāo)記的樣品進(jìn)行雜交，通過(guò)檢測(cè)雜交信號(hào)的強(qiáng)度及分布進(jìn)而對(duì)靶分子的序列和數(shù)量進(jìn)行分析?；蛐酒v義基本構(gòu)造1.支持物：如玻片、硅片、NC膜、Nylon膜2.探針：高密度的探針序列按照一定的次序固定在支持物上，每個(gè)位點(diǎn)的序列是已知的外觀探針支持物剖面圖平面局部放大基因芯片講義基因芯片技術(shù)流程

探針的設(shè)計(jì)與制備支持物的類(lèi)型與預(yù)處理芯片的制作點(diǎn)樣后處理樣品的準(zhǔn)備雜交與雜交后清洗檢測(cè)分析基因芯片講義基本過(guò)程

用生物素標(biāo)記并經(jīng)擴(kuò)增（也可使用其它放大技術(shù)）的靶序列或樣品然后再與芯片上的大量探針進(jìn)行雜交用鏈霉親和素(streptavidin)偶聯(lián)的熒光素（常用的熒光素還有l(wèi)assamine和phycoerythrin）進(jìn)行顯色圖象的采集用落射熒光顯微鏡(epifluorescencemicroscope)、激光共聚焦顯微鏡或其它熒光顯微裝置對(duì)片基掃描由計(jì)算機(jī)收集熒光信號(hào)，并對(duì)每個(gè)點(diǎn)的熒光強(qiáng)度數(shù)字化后進(jìn)行分析。基因芯片講義基因芯片的分類(lèi)

基因芯片有不同的分類(lèi)方法：①按其片基不同可分為無(wú)機(jī)片基芯片和有機(jī)合成片基芯片；②按其應(yīng)用不同，可分為表達(dá)譜芯片、診斷芯片、檢測(cè)芯片；③按其結(jié)構(gòu)不同可分為DNA陣列和寡核苷酸芯片；④按其制備方法不同可分為原位合成芯片和合成后交聯(lián)芯片(合成后點(diǎn)樣芯片)?；蛐酒v義制作方法光刻DNA合成法點(diǎn)接觸法噴墨法基因芯片講義光刻DNA合成法

寡聚核苷酸原位光刻合成技術(shù)是由Affymetrix公司開(kāi)發(fā)的，采用的技術(shù)原理是在合成堿基單體的5‘羥基末端連上一個(gè)光敏保護(hù)基。合成的第一步是利用光照射使羥基端脫保護(hù)，然后一個(gè)5‘端保護(hù)的核苷酸單體連接上去，這個(gè)過(guò)程反復(fù)進(jìn)行直至合成完畢。使用多種掩蓋物能以更少的合成步驟生產(chǎn)出高密度的陣列，在合成循環(huán)中探針數(shù)目呈指數(shù)增長(zhǎng)。優(yōu)點(diǎn)：合成效率高，點(diǎn)陣密度高，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和批量化大規(guī)模生產(chǎn)缺點(diǎn)：設(shè)備昂貴，技術(shù)復(fù)雜，反應(yīng)產(chǎn)率低基因芯片講義點(diǎn)接觸法(點(diǎn)膜法)點(diǎn)樣法是將合成好的探針、cDNA或基因組DNA通過(guò)特定的高速點(diǎn)樣機(jī)器人直接點(diǎn)在芯片上。采用的機(jī)器人有一套計(jì)算機(jī)控制三維移動(dòng)裝置；多個(gè)打印/噴印針的打印/噴印頭；一個(gè)減震底座，上面可放內(nèi)盛探針的多孔板和多個(gè)芯片。根據(jù)需要還可以有溫度和濕度控制裝置；針洗滌裝置。打印/噴印針將探針從多孔板取出直接打印或噴印于芯片上。直接打印時(shí)針頭與芯片接觸，而在噴印時(shí)針頭與芯片保持一定距離。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備廉價(jià)，技術(shù)簡(jiǎn)便，研制周期短，靈活性高缺點(diǎn)：點(diǎn)陣密度低

基因芯片講義噴墨法芯片原位噴印合成原理與噴墨打印類(lèi)似，不過(guò)芯片噴印頭和墨盒有多個(gè)，墨盒中裝的是四種堿基等液體而不是碳粉。噴印頭可在整個(gè)芯片上移動(dòng)并根據(jù)芯片上不同位點(diǎn)探針的序列需要將特定的堿基噴印在芯片上特定位置。該技術(shù)采用的化學(xué)原理與傳統(tǒng)的DNA固相合成一致，因此不需要特殊制備的化學(xué)試劑?；蛐酒v義三

種

制

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芯

片

方

法

的

示

意

圖基因芯片講義normalcancerDNADNA基因芯片講義基因芯片講義基因芯片講義GENERALSCANNING

-ScanArraySystem

基因芯片講義檢測(cè)分析

基因芯片講義芯片技術(shù)的應(yīng)用

1.DNA序列測(cè)定基因芯片不僅可對(duì)大量基因或序列同時(shí)、快速進(jìn)行定性、定量分析，而且作為一種極有發(fā)展前途的測(cè)序策略也倍受人們的重視。2.蛋白質(zhì)芯片基因組計(jì)劃后的另一項(xiàng)重要計(jì)劃：蛋白組計(jì)劃；正常與癌變細(xì)胞蛋白譜的差異分析。3.基因突變檢測(cè)與遺傳病和腫瘤診斷點(diǎn)突變，基因缺失、擴(kuò)增、插入、重復(fù)、倒位等。4.藥物篩選在基因水平上尋找藥物靶標(biāo)，毒性對(duì)基因的影響。5.微型化分析儀器

快速、平行、重復(fù)性檢測(cè)。基因芯片講義展望

盡管基因芯片技術(shù)已經(jīng)在一些科學(xué)研究和醫(yī)學(xué)臨床實(shí)踐中得到了一些應(yīng)用，但是在一些領(lǐng)域尤其在獸醫(yī)領(lǐng)域中基因芯片技術(shù)還尚處于初步的探索發(fā)展階段，在基因治療和基因疫苗的研制等方面基因芯片技術(shù)還沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用，但隨著生物信息學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展，基因芯片技術(shù)一定會(huì)進(jìn)一