DNA微阵列芯片.ppt

四、基因诊断 五、蛋白质芯片的应用 六、药物研发 1、药物筛选 2、合理用药 3、中草药鉴定 第十七章 研究差异性表达 基因的相关技术 第一节概述 一、目的和意义 （一）目的 1、筛选与疾病发生相关的功能基因； 2、作为功能基因组学的一部分内容。 （二）意义 从基因水平上揭示疾病发生的机制，探索治疗疾病的有效方法。 基因芯片技术 基因表达的系统分析 差异显示PCR方法 消减杂交法 二、研究差异性表达基因的主要方法 （一）基因芯片技术（cDNA微阵列杂交技术，cDNA microarray hybridization） 正常组织 疾病组织 （二）基因表达的系统分析 serial analysis of gene expression, SAGE AAAA TTTT AAAA mRNA TTTT-生物素 AAAA AAAA 生物素-Oligo dT 逆转录 复制 双链cDNA mRNA-cDNA mRNA TTTT-生物素 AAAA GTAC CATG 识别4个碱基的内切酶 切割（锚定酶，AE） TTTT-生物素 AAAA GTAC CATG TTTT-生物素 AAAA GTAC CATG TTTT-生物素 AAAA GTAC CATG 链亲合素珠 cDNA 3`端短片段 * 医学分子生物学 实验技术 Techniques of medical molecular biology 第十四章 生物芯片技术 Biochip technology 第一节概述 一、生物芯片的概念： 生物芯片是指通过微电子、微加工技术在平方厘米大小的固体介质表面构建的微型分析系统，以实现对组织细胞中DNA、蛋白质和其他生物成分的快速、高效、敏感的处理与分析。 二、生物芯片的类型： 生物 芯片 DNA芯片 蛋白质芯片 组织芯片 细胞芯片 其它芯片 样品制备芯片 核酸扩增芯片 毛细管电泳芯片 微缩芯片实验室 DNA芯片类型： （一）按芯片制备方法分类： DNA芯片 原位合成芯片 （synthetic genechip） DNA微阵列芯片 （DNA microarray） （二）按探针分类： DNA芯片 寡核苷酸阵列（芯片） DNA阵列 基因芯片 cDNA芯片 RNA芯片 原位合成芯片与DNA微阵列芯片的比较 原位合成芯片 DNA微阵列芯片 制作方法 原位化学合成 收集探针、显微打印 探针类型 寡核苷酸 cDNA、基因片段、 寡核苷酸、RNA等 探针长度 短，小于50nt 较长，100~500nt 或更长 最高集成度 10~40 1~10 万点阵/cm2 万点阵/cm2 专利保护 专利控制严格 无专利控制 第二节生物芯片的制作 DNA芯片技术流程图 芯片制作 样品的制备 显微光蚀刻 压电打印 分子打印 原位合成芯片 探针设计与制备 支持物预处理 探针打印 探针固化 DNA微集阵列 样品核酸的 提取与纯化 扩增与标记 标记样品 的纯化 杂交及杂交后清洗 扫描与分析 一、生物芯片支持物的预处理 1、实性材料支持物的预处理 硅片、玻璃片、瓷片、聚丙烯酰胺凝胶、聚苯乙烯微珠、磁性微珠等。 预处理： 表面衍生出羟基、氨基等活性 基团。这些基团在合成前用光敏保护基保护起来。 氨基硅烷化或包被多聚赖氨酸。 2、膜性材料支持物 聚丙烯膜、尼龙膜、硝基纤维素膜、 聚偏二氟乙烯膜（PVDF）等。 预处理： 包被氨基硅烷或多聚赖氨酸。 带负电荷表面 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 固定于玻璃片上的多聚赖氨酸 -OH -OH -OH + -O -O -O Si-(CH2)3-NH2 C2H3O C2H3O C2H3O Si-(CH2)3-NH2 -O -O