第五章基因克隆基因芯片 课件.ppt

* * 八、基因芯片技术 （一）基因芯片的基本原理 基因芯片(gene chip)又称DNA芯片或DNA微阵列(micro-array)。 将大量（通常每平方厘米点阵密度高于400）探针分子固定于支持物上后与标记的样品分子进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强度进而获取样品分子的数量和序列信息。 基因芯片的特点： 高集成度、高并行处理能力、自动化分析 基因芯片的4个基本要点 DNA方阵构建 样品制备 杂交 检测 （二）基因芯片技术的主要应用 1．在医药领域中的应用 疾病诊断和治疗、疾病分类、药物筛选、发病机制、愈后判断、药物筛选和寻找药物靶标等 应用基因芯片研究宫颈癌相关基因表达 2．基因芯片在农业上的应用 基因芯片广泛用于农作物的优育和优选。 Biotechnology provides us many simple and quick vehicles and a cheerful prospect is spread before us. 黄酮类化合物35-氢氧化酶 Bioscience has an intimate connection with our daily life. 3．基因芯片在其它领域中的应用 基因芯片还可用于司法鉴定、食品卫生监督、环境检测、国防和航天等许多领域。 生物芯片：用于检测生物大分子的微点。 蛋白质、糖、脂等 第三节 人类基因组计划 一、人类基因组计划的基本含义 （一）人类基因组计划的提出 1986年，著名生物学家、诺贝尔奖获得者雷纳托·杜尔贝科（Renato Dulbecco）在Science杂志上率先提出“人类基因组计划”（Human Genomic Project，HGP） 1990年 人类基因组计划正式实施 2001年2月 人类基因组初步分析结果发表 （二）人类基因组计划的目的 阐明人类基因组30亿个碱基对的序列，发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息，从而最终弄清楚每种基因制造的蛋白质及其作用。 （三）人类基因组计划的意义 1．基因诊断和基因治疗 2．疾病预防 3 人类学研究 锦绣般的中国云南红河哈尼梯田，成为2002年4月5日出版的美国《科学》杂志的封面。这份世界权威学术期刊，以封面文章形式和显著篇幅，登出中国科学家绘出水稻基因组工作框架图的历史性论文。??? ??? 这是由中国科学家独立完成的一项世界级研究成果。“毫无疑问，中国基因组学研究已达到世界水平”，《科学》杂志总编、美国国家科学院院士唐纳德·肯尼迪对新华社记者说。 ??? 二、人类基因组计划的组成 (一）结构基因组计划 测定人类基因组的全部核苷酸序列 人类基因组计划的伟大创举 —“生命天书”的获取 功能基因组学的机遇和挑战 —“生命天书”的破译 （二）功能基因组计划 研究人类全部基因的功能 The Challenge We Are Facing after HGP Human genome ~ 30000 genes Function? Tools for Studying Gene Function ? Bioinformatics ? Gene expression profile ? In vitro mutagenesis ? Gene transfer ? Model organisms 1. 药物基因组学与个体化治疗Pharmacogenomics Individualized Therapy 机体摄入药物后，经过吸收、分布、药物与靶细胞作用、生物转化或分解及排出等一系列过程。每一步都受到特定的酶、受体或蛋白质的作用和影响。 一个药物的总的药理作用都是由多基因控制的。 在药物代谢过程中一系列蛋白和酶的基因都会对药物作用产生影响 药 物 反 应 的 多 基 因 控 制 (Evens and Relling, Science 1999；286:487) 细胞色素氧化酶P450(CYP) 是存在于肝细胞内质网和线粒体内的氧化酶。主要对药物及其他代谢物进行氧化修饰。 细胞色素氧化酶P450种类很多，有的底物可被几种细胞色素氧化酶P450催化，而有的细胞色素氧化酶P450可催化几种不同的底物。 细胞色素氧化酶P450的基因命名为CYP。 强代谢者(extensive metabolizer, EM) 弱代谢者(poor metabolizer, PM) 降压药异喹胍(debrisoquine) 催产药司巴丁(sparteine) 由细胞色素氧化酶2D6氧化代谢而失活 鉴定