基因芯片的產(chǎn)生背景與制備方法

基因芯片(Genechip)基因芯片概況概念產(chǎn)生及發(fā)展類別原理應用發(fā)展與展望定義

將大量靶基因片段有序地、高密度地（一般大于400點/平方厘米)排列在玻璃、硅等載體上，稱之為基因芯片，也稱為基因微矩陣(microarray)。

樣品核酸分子可以用同位素法、化學熒光法、酶標法標記，與固定在載體上的DNA陣列中的點同時雜交，用激光或CCD攝像頭掃描儀讀取數(shù)據(jù)，計算機圖像處理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析，以達到其準確、快速、高效和高通量地分析生物基因信息的目的?；蛐酒漠a(chǎn)生背景

傳統(tǒng)技術的不斷改進基因信息分析規(guī)模不斷擴大

-人類基因組計劃的需求（HumanGenomeProgram)-后基因組時代的需求多點DotblotSouthernblotNorthernblot

Dotblot

基因芯片1992年世界第一塊原位合成基因芯片在美國Affymetrix誕生1995年世界第一塊微矩陣基因芯片在Stanford大學實驗室誕生

--Science.1995,270:467-470基因芯片的歷史八十年代末期俄美科學家提出雜交法測序基因芯片的制備方法原位合成的寡核苷酸點陣微量點樣的寡核苷酸點陣或cDNA點陣微流路生物分析儀(lab-on-chip)其他：電子芯片、三維芯片芯片常用制備方法的比較原位合成高密度（可達40萬點/1.6平方厘米）<25bpDNA測序分析，尋找點突變微量點樣（針點、噴墨〕較高密度（可達10萬點/6.5平方厘米）500~5000bpDNA、抗體抗原、受體藥物等對比分析基因芯片技術流程制備方法及點樣儀器探針的制備：標記方法雜交：雜交液、雜交溫度、洗滌條件的選擇掃描儀:激光CCD分析軟件的開發(fā)基因芯片的制備雜交檢測數(shù)據(jù)分析一、制備基因芯片1、靶基因的獲得細胞或組織mRNAcDNA文庫PCR擴增各種基因序列2、芯片基質(zhì)的選擇及活化載玻片表面涂氨基硅烷或多聚賴氨酸3、點樣儀點樣二、制備樣本核酸探針1、樣本總RNA的抽提：異硫氰酸胍2、mRNA的分離與純化：oligo－dT3、反轉(zhuǎn)錄并標記隨機引物法逆轉(zhuǎn)錄標記物：同位素、熒光染料(cy3-綠色/cy5－紅色)、化學發(fā)光三、雜交實驗條件雜交雜交體積(使核酸濃度增加10萬倍）玻片:2-200l

濾膜：5-50ml

雜交液和雜交液的組份雜交溫度、時間洗滌洗滌液的組成洗滌的溫度、時間四、雜交信號的檢測1、激光共聚焦掃描光源：特定波長的光激發(fā)面積：<100m2ScanArray30002、CCD成像術光源：連續(xù)波長的光（如弧光燈）激發(fā)面積：同時激發(fā)多個1cm2五、芯片數(shù)據(jù)的處理和分析

圖像的處理數(shù)據(jù)的獲取、存儲與顯示芯片數(shù)據(jù)統(tǒng)一化芯片數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學分析芯片數(shù)據(jù)的生物學分析

基因芯片芯片測序藥物研究基因圖繪制農(nóng)林業(yè)表達分析突變檢測軍事、司法疾病診斷…….…….…….…….基因芯片技術的應用一、芯片測序1，未知序列的DNA與大量的寡核苷酸集合的雜交2，完整的雙鏈體的寡聚物的鑒定與分析3，重建DNA序列

一百萬個12核苷酸的點陣可測定1000個堿基的序列二、突變檢測三、基因圖譜繪制

已知序列的基因多態(tài)性的探測及基因全序列的測定四、大規(guī)模基因表達平行性分析測定和識別細胞譜系和組織間有差異表達的基因，以及某項干預前后同一細胞差異表達的基因。四、藥物篩選西藥中藥功能食品篩選藥物作用的靶標篩選藥物的有效成份篩選藥物的毒副作用及致畸致突變作用五、臨床實驗室診斷(1)高度的靈敏性和準確性(2)快速簡便(3)可同時檢測多種疾病(4)自動化程度高(5)便于數(shù)據(jù)綜合性分析六、微雹生物菌飯種鑒定炊及致病吳機制研興究致病微生塞物毒力基絡因、抗藥綢基因、致郊病因子的促篩選檢測研究感染沃微生物基嗓因組，進秘行菌種鑒怎定監(jiān)測受英感染宿嘆主基因床表達改目變，研曬究致病戲微生物誕致病機給制了解藥義物對微刻生物基叨因表達元的影響異，研究超藥物作拿用機制七、生物洲芯片在農(nóng)訊林業(yè)中的嶄應用（1）農(nóng)業(yè)廣：高產(chǎn)、適孤應能力強勞種株的選影育（2）林業(yè)驕：抗病蟲害姐、經(jīng)濟價匆值高林木防的選育八、軍事御、司法方哄面（1）開發(fā)生化物戰(zhàn)病原雕體檢測系揪統(tǒng)（2）研制流生物戰(zhàn)煌保護劑（3）血型劇及親子縫鑒定（4）DNA指紋分析謝謝觀偽看/歡迎下抗載BY貝FAI協(xié)TH糟IM咱EAN植A吐VIS稿ION鍋OF侄GO纏OD育ONE堂CH豆ERI輛SHE島SA拆ND銳THE胡EN刊THU籍SIA終SM蟲THA影TP柿USH屆ES欺ONE隱