7-6系统生物学实验模组-microarray目的原住民生药植物大莞草的功效.PDF

7-6 系統生物學實驗模組-microarray 目的 原住民生藥植物大莞草的功效研究 台灣原住民 ，布農族，一直都流傳一 種具止血 、治療骨折及壯陽效果的植物 ，叫做大莞草 ，原住民說 ，這是布農族的 威而鋼。大莞草(ScirpusternatanusReinw. exMiq) ，外表類似芒草 ，屬於莎 草科 (Cyperaceae)。在這個工作項目 ，我們便以大莞草為例，建立起生物晶片的 分析平台 ，作為研究原住民生藥植物的功效及作用機制的開始 。 研究方法及步驟 A.實驗 i. 大莞草取其嫩莖部分以溶劑萃取其有效部份。 ii. 藥理成分的檢驗 ：以酵母菌生長試驗，檢驗大莞草對酵母菌生長的影響 。 利用動物細胞組織培養的方式 ，檢驗大莞草對細胞生長的影響 。 iii.取得基因晶片 ：基因晶片或是微矩陣基因晶片( Microarray) ，是一項可同 時分 析上萬個基因資訊的技術 (BrownBotstein,1999)。其原理是 將DNA 排列固定在玻璃片或其他載體上形成基因晶片 ，從樣本得到的檢體 RNA 加上標記後 ，與基因晶片上的DNA 進行雜交(Hybridization)，然後 藉由電腦來分析基因表現強度 。現在有許多生技公司有客制化基因晶片 。 iv. 藥物處理時間及濃度測定 ：動物細胞 (HeLa cells)培養在不同細胞週期 ， 然後以大莞草萃取物處理，先以不同時間及濃度處理，測試 、比較，選擇 對細胞有顯著影響的時間及濃度為基因晶片測試值(Goodman, 2002)。 v. RNA 萃取及純化：好品質的mRNA 需要1mg 以上，我們使用Trizol(Gibco) 來萃取RNA ，Trizol能有效提供所需 RNA 之品質(Chen et.al,1998)。 vi. cDNA標記 ：將cDNA反轉錄標記 Biotin-16-dUTPWithDig-16-dUTP 。這 些已標記之cDNA 將可與晶片上互補之基因雜交而呈色(Chen et.al, 1998)。 vii. 雜交反應 ：biotin或 Dig標記之 cDNA 探針與晶片混合雜交 ，接著用適 量 2×SSC,0.1%SDS 清洗晶片 ，若探針與晶片 DNA有互補性 ，則 cDNA 探 針會附著在晶片基因上而被定量(Chen et.al,1998)。 viii.晶片掃描 ：晶片呈色後 ，用掃描器加以掃描 ，使用美國 NCBI實驗室所 開發之軟體轉換數據 ，數據轉換後可作基因變化數量分析 (Chen et.al, 1998)。 ix. 生物資訊分析：晶片呈色後 ，用掃描器加以掃描 ，使用美國 NCBI實驗室 所開發之軟體轉換數據 ，數據轉換後可作基因變化數量分析 (Chenet.al, 1998)。模型建構基因變化數據分析後 ，進行模型建構 。 參考資料 Brown, P.O., and Botstein, D. (1999). Exploring the new world of the genome with DNA microarrays. Nat Genet. 21( Suppl):33-37. Chen, J.J., Wu, R., Yang, P.C., Huang, J.Y., Sher, Y.P., Han, M.H., Kao, W.C., Lee,P.J., Chiu, T.F., Chang, F., Chu, Y.W., Wu, C.W., Peck, K. ,(1998) Profiling expression patterns and isolating differentially expressed genes by cDNA microarray system with colorimetry detection.Genomics. 51(3):313-324. .