基因芯片技术在生物研究中的应用进展-江苏农业科学.PDF

— ６０— 江苏农业科学　２０１４年第４２卷第５期 邱秀文，吴小芹，黄　麟，等．基因芯片技术在生物研究中的应用进展［Ｊ］．江苏农业科学，２０１４，４２（５）：６０－６２． 基因芯片技术在生物研究中的应用进展 邱秀文，吴小芹，黄　麟，叶建仁 （南京林业大学森林资源与环境学院／江苏省有害生物入侵预防与控制重点实验室，江苏南京２１００３７） 　　摘要：基因芯片是生物科学领域的一项高新技术，在基因组测序、基因表达、发现新基因、基因芯片绘制图谱及病 原检测等方面得到了广泛应用。本研究介绍了基因芯片技术在生物研究中的研究进展，并对未来研究方向进行展望。 　　关键词：基因芯片；ＤＮＡ微阵列；ＤＮＡ测序 　　中图分类号：Ｑ７８９　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００２－１３０２（２０１４）０５－００６０－０３ 　　基因芯片技术是将大量已知序列的核酸片段有规律地固 基因芯片的制备方法有２种：一种是原位合成法，是指将 定在玻璃片、硅片、尼龙膜等各种固体支持物上形成分子阵 数量众多的电极固定在固相支持物上，电极上具有生物亲和 列，然后与用荧光标记过的核酸样品进行杂交，当样品与基因 性的多孔空间，用于合成ＤＮＡ片段所需的４种单核苷酸可以 芯片上对应位置的核酸探针发生互补配对时，可以通过荧光 进入电极上的多孔空间，在电极上合成ＤＮＡ片段，原位合成 强度来确定探针位置，获得与探针互补的核酸序列，从而获知 法又可分为光导原位合成法与原位喷印合成法；另一种是直 样品信息。高通量是基因芯片的最大优点，在基因芯片出现 接点样法，是指将人工合成的寡核苷酸片段直接点在固相支 之前，研究基因表达变化的手段包括原位杂交技术、Ｎｏｒｔｈｅｒｎ 持物上。原位合成法一般用于制备基因芯片，直接点样法既 ［５］ Ｂｌｏｔ技术，这２种技术的缺点是低通量，很难在有限的试验次 可以用于制备基因芯片也可以用于制备蛋白质芯片 。 数内检测众多基因的变化规律。由于基因芯片技术自动化程 １．２．１　光导原位合成法　光导原位合成法是由美国昂飞公 度高、效率也高，因此，在研究基因组测序、基因表达、发现新 司研发的，利用光敏保护基将碱基单体的５′端羟基保护起 基因、基因芯片绘制图谱及病原检测等方面都得到了广泛的 来，之后固相支持物上的光敏保护基与１个核苷酸单体连接， 运用。本研究介绍基因芯片技术在生物研究中的研究进展， 如此循环直到合成完成。光导原位合成法制备探针之间的距 ２ 旨在为推广基因芯片技术提供依据。 离为５～１０ ｍ，１ｃｍ 可以容纳１０６个探针，这种方法的优点 μ 是步骤简单、合成速度快且合成探针量大，缺点是合成的探针 １　基因芯片概述 ［６－９］ 长度不是很长 。 基因芯片（ｇｅｎｅｃｈｉｐ）别称ＤＮＡ芯片、ＤＮＡ微阵列、寡核 １．２．２　原位喷印合成法　喷印合成法原理与传统的ＤＮＡ固 ［１］ 苷酸微阵列，是生物芯片的一种 。基因芯片技术最早出现 相合成原理一致，形式类似于喷墨打印，有多个喷印头及墨 ［２］ 在美国，具有快速、高效、连续、准确等特点 。该技术是以 盒，墨盒里面装有４种碱基的液体。喷印头可以在整个载体 基因探针、核酸杂交技术为基础的核酸序列分析方法［３］。基