基因芯片完整版本.pptVIP

提纲(1)基因芯片简介(2)基因芯片的发展历史(3)基因芯片的分类(4)基因芯片的基本原理(5)基因芯片的应用1.基因芯片简介又称DNA阵列或DNA芯片或DNA微阵列。是DNA杂交探针技术与半导体工业技术相结合的结晶。一块带有DNA微阵列的特殊玻璃片或硅芯片片，在数平方厘米之面积上布放数千或数万个核酸探针；检体中的DNA、cDNA、RNA等与探针结合后，借由荧光或电流等方式侦测。经由一次测验，即可提供大量基因序列相关资讯。基因芯片主要用于基因检测工作。3.基因芯片的分类1.cDNA芯片cDNA是从mRNA通过反转录过程得到的DNA，cDNA芯片就是以这种反转录的cDNA片断作为探针的基因芯片。2.寡核苷酸芯片寡核苷酸芯片的探针是采用光引导聚合的原位合成技术合成在芯片上的，它的发明得益于照相平版印刷技术与DNA固相合成技术的结合。(1)cDNA芯片制备首先需要构建cDNA文库（cDNAlibrary），即从实验材料中提取将要研究的基因的mRNA，将它们反转录成cDNA，然后酶切成不同片段并克隆到载体里，形成所研究的基因对应的cDNA片断的一个分子库，即cDNA文库。从文库中选取特定的cDNA片断，利用PCR（PolymeraseChainReaction，聚合酶链式反应）技术进行扩增和纯化，得到所需要的各个基因的探针，最后通过机械手将对应大量基因的探针以类似喷射打印的形式，精确地按照特定排列顺序滴加到经过衍生处理的基片上，从而完成芯片的制备。(2)cDNA芯片的实验流程采用cDNA芯片检测样品中的基因表达量时，除了待测试的样品外，还需要准备用于比较的对照样品。一般对照样品和测试样品分别用绿色（Cy3）和红色（Cy5）进行标记，再等量混合后与cDNA芯片上的探针竞争杂交，杂交后的芯片经过洗涤，用激光共聚焦显微镜扫描。(1)寡核苷酸芯片的制备寡核苷酸芯片的探针是采用光引导聚合的原位合成技术合成在芯片上的，它的发明得益于照相平版印刷技术与DNA固相合成技术的结合。在特定蔽光膜的作用下，通过对可活化的基片进行选择性的光照脱保护，就能在芯片不同位点合成所需要的寡核苷酸序列。(2)寡核苷酸芯片的特点与cDNA芯片不同，寡核苷酸芯片是在公司里以工业化的形式生产出来的，因此可以进行质量控制，有利于不同实验室之间数据的比较。(3)寡核苷酸芯片的实验流程从测试样品提取到mRNA经反转录标记后与芯片杂交，这里所用的标记通常是生物素标记。杂交后的芯片经洗涤后通过扫描得到图像，图像是单色的，每个探针在图像上的亮度反映了该探针检测到的mRNA的表达水平，通过对探针组中多个探针数据的综合即可得到相应基因的表达量。(3)两种芯片比较cDNA芯片采用的是点样技术，各个实验室可以根据实际需要自行设计探针。但这一特点既带来灵活性，也意味着不同实验室、甚至不同操作员所得到的数据的异质性比较高，数据的质量主要依赖于实验室的技术水平。寡核苷酸芯片都是直接从芯片公司购买的，因此标准比较统一，数据的可重复性好，当然，其成本也相对较高。cDNA芯片由于在同一张芯片上对两种样品进行竞争杂交，用一张芯片就能得到对两种样品的比较；而对于寡核苷酸芯片，则必须用两张芯片才能完成一次比较。由于cDNA芯片输出的只能是基因表达在两个样品间的比值，在对多个样品进行比较时，选择不同的比较样品会影响比较的结果。(2)基因表达差异分析（以干旱胁迫为例）Roche等采用主要包含代谢和信号转导过程的800条cDNA克隆所制备的微阵列做了以下系统分析：(1)耐旱基因型和敏感基因型在干旱条件下基因的差异表达;(2)叶片和胚在干旱胁迫下基因的差异表达。结果表明,在不同基因型和器官中共检测到409个差异表达的基因,这些差异基因的表达在耐旱基因型和敏感基因间表现出对立的关系,表明了耐旱基因型相对敏感基因型耐旱的原因在于某些基因在质上的差异表达,而非量的差异。(3)基因表达谱分析（以干旱胁迫为例）(3)基因表达谱分析（以干旱胁迫为例）(3)基因表达谱分析（以干旱胁迫为例）(3)基因表达差异分析（以干旱胁迫为例）基因芯片技术惠宏杉|石河子大学|2013107013汇报人学校学号MicroarrayMacroarrayDotBlotSouthernNorthernBlot2.基因芯片的发展历史高通量、自动化、灵敏度高3.基因芯片分类显微镜通过发射两种不同波长的激光分别激发Cy3和Cy5，因此通过扫描可以得到对应荧光强度的图像。两图像合成以后，探针对应的基因如果在测试样本中相对高表达，则显示为红色；相对低表达则显示为绿色；