1樓:流年
隨著人類基因組來( human genome p roject, hgp) 、多種模式生物自(model ***ani**)和部分病原體基因組測序的完成,基因序列資料以前所未有的速度不斷增長。傳統實驗方法已無法系統地獲得和詮釋日益龐大的基因序列資訊,研究者們迫切需要一種新的手段,以便大規模、高通量地研究眾多基因在各種生理、病理狀態下的多型性及其表達變化,從而揭示它們的功能、相互作用和調控關係。在此背景下, 20世紀80年代末基因晶片( gene chip)技術應運而生,它利用微電子、微機械、生物化學、分子生物學、新型材料、計算機和統計學等多學科的先進技術,實現了在生命科學研究中樣品處理、檢測和分析過程的連續化、整合化和微型化。
近年,基因晶片技術在疾病易感基因發現、疾病分子水平診斷、基因功能確認、多靶位同步超高通量藥物篩選以及病原體檢測等醫學與生物學領域得到廣泛應用。
基因晶片技術的基本原理
2樓:西格
基因晶片又稱dna晶片(dna chip )或dna微陣列(dna microarray)。其原理是採用光導原位合成或顯微印刷等方法將大量特定序列的探針分子密集、有序地固定於經過相應處理的矽片、玻片、硝酸纖維素膜等載體上,然後加入標記的待測樣品,進行多元雜交,通過雜交訊號的強弱及分佈,來分析目的分子的有無、數量及序列,從而獲得受檢樣品的遺傳資訊。其工作原理與經典的核酸分子雜交如southern和northern印跡雜交一致,都是應用已知核酸序列與互補的靶序列雜交,根據雜交訊號進行定性與定量分析。
經典雜交方法固定的是靶序列,而基因晶片技術固定的是已知探針,因此基因晶片可被理解為一種反向雜交。基因晶片能夠同時平行分析數萬個基因,進行高通量篩選與檢測分析,解決了傳統核酸印跡雜交技術操作複雜、自動化程度低、檢測目的分子數量少等不足。根據所用探針型別,基因晶片可分為cdna ( ***p lement dna)晶片和寡核苷酸晶片;根據檢測目的又可分為表達譜晶片和單核苷酸多型性( single nucleotide polymorphi**s, snp)晶片。
隨著晶片技術在其他生命科學領域的延伸,基因晶片概念已泛化到生物晶片,包括基因晶片、蛋白質晶片、糖晶片、細胞晶片、流式晶片、組織晶片和晶片實驗室( laboratory on a chip)等。
晶片基片可用材料有玻片、矽片、瓷片、聚丙烯膜、硝酸纖維素膜和尼龍膜,其中以玻片最為常用。為保證探針穩定固定於載體表面,需要對載體表面進行多聚賴氨酸修飾、醛基修飾、氨基修飾、巰基修飾、瓊脂糖包被或丙烯醯胺矽烷化,使載體形成具有生物特異性的親和表面。最後將製備好的探針固定到活化基片上,目前有兩種方法:
原位合成和合成後微點樣。根據晶片所使用的標記物不同,相應訊號檢測方法有放射性核素法、生物素法和熒光染料法,在以玻片為載體的晶片上目前普遍採用熒光法。相應熒光檢測裝置有鐳射共聚焦顯微鏡、電荷偶合器( charge coup led devices, ccd)、鐳射掃描熒光顯微鏡和鐳射共聚焦掃描器等。
其中的鐳射共聚焦掃描器已發展為基因晶片的配套檢測系統。經過晶片掃描提取雜交訊號之後,在資料分析之前,首先要扣除背景訊號,進行資料檢查、標化和校正,消除不同實驗系統的誤差。對於簡單的檢測或科學實驗,因所需分析基因數量少,故直接觀察即可得出結論。
若涉及大量基因尤其是進行表達譜分析時,就需要藉助專門的分析軟體,運用統計學和生物資訊學知識進行深入、系統的分析,如主成分分析、分層聚類分析、判別分析和調控網路分析等。晶片資料分析結束並不表示晶片實驗的完成,由於基因晶片獲取的資訊量大,要對呈數量級增長的實驗資料進行有效管理,需要建立起通行的資料儲存和交流平臺,將各實驗室獲得的實驗結果集中起來形成共享的基因晶片資料庫,以便於資料的交流及結果的評估。
基因晶片技術的發展歷史有哪些
3樓:車釐子
基因晶片技術由於
bai同時將大量du探針 固定於支援
zhi物上,所以可以一次性dao對樣 品大量序列進專行檢屬測和分析,從而解決 了
傳統核酸印跡雜交技術操作繁雜、自 動化程度低、操作序列數量少、檢測效率 低等不足之處。它在不同的領域都有很
普通的基因診斷一次不能檢測出多 種腫瘤,而基因晶片技術可以解決這個 問題。基因晶片的概念來自於計算機芯 片,相當於計算機上的微處理器。基因 晶片是將大量特定序列的dn**段(探 針)有序地固定在尼龍膜、玻片或矽片 上,從而能大量、快速、平行地對dna分 子的鹼基序列進行測定和定量分析。
基 因晶片實際上是一種高密度的dna陣 列,通常每平方釐米點陣列的密度大於 400個,含有幾萬個基因片段的晶片,只 有指甲大小。
4樓:風雲直上九天際
90年代初抄期人類基因組計劃(humangenomeproject,hgp)和分襲子生物學相bai
關學科的發展也du為基因芯zhi片技術的出現和發展提dao供了有利條件
普通的基因診斷一次不能檢測出多 種腫瘤,而基因晶片技術可以解決這個 問題。基因晶片的概念來自於計算機芯 片,相當於計算機上的微處理器。基因 晶片是將大量特定序列的dn**段(探 針)有序地固定在尼龍膜、玻片或矽片 上,從而能大量、快速、平行地對dna分 子的鹼基序列進行測定和定量分析。
基 因晶片實際上是一種高密度的dna陣 列,通常每平方釐米點陣列的密度大於 400個,含有幾萬個基因片段的晶片,只 有指甲大小。
基因晶片技術由於同時將大量探針 固定於支援物上,所以可以一次性對樣 品大量序列進行檢測和分析,從而解決 了傳統核酸印跡雜交技術操作繁雜、自 動化程度低、操作序列數量少、檢測效率 低等不足之處。
5樓:匿名使用者
基因晶片(genechip)(又稱
baidna晶片、生物晶片du)的zhi原型是80年代中dao期提出的。基因晶片的測序原理是雜交測專序方法,即通過與一組屬已知序列的核酸探針雜交進行核酸序列測定的方法,在一塊基片表面固定了序列已知的靶核苷酸的探針。當溶液中帶有熒游標記的核酸序列tatgcaatctag,與基因晶片上對應位置的核酸探針產生互補匹配時,通過確定熒光強度最強的探針位置,獲得一組序列完全互補的探針序列。
據此可重組出靶核酸的序列。
基因晶片作用
6樓:匿名使用者
簡單說一下原理bai:
在晶片上du,其實就是玻璃片,zhi事先「印」上已知序dao列的核酸片段(一般版數量有
權幾百到上萬不等,取決於晶片的種類)。樣本提取的dna,或者提取rna,再反轉錄為cdna。用熒游標記。
可以只標記一種熒光,然後和晶片上的序列雜交。含量越高的基因就和晶片結合的越多,測量熒光強度就可以得到基因表達的相對量了。每組樣本做一個晶片,然後對比各個基因位點的熒光強度,就可以比較。
這個適用於多組樣本之間的同時比較
還有一種方法也可以比較兩組樣本,可以把兩組的樣本分別標記上不同的熒光,雜交後測量不同的熒光強度,也可以比較兩組間的基因水平了。
熒光定量和基因晶片分別是檢測什麼
基因檢測是通過血液 其他體液或細胞對dna進行檢測的技術。基因檢測可以診斷回 疾病,也可以用於疾病答 風險的 疾病診斷是用基因檢測技術檢測引起遺傳性疾病的突變基因。目前應用最廣泛的基因檢測是新生兒遺傳性疾病的檢測 遺傳疾病的診斷和某些常見病的輔助診斷。目前有1000多種遺傳性疾病可以通過基因檢測技術...
基因晶片檢測基因遺傳需要多長時間出結果
基因晶片檢測是通過主要通過血液 其他體液 或細胞對dna進行檢測的技術。目前應用最廣泛的基因檢測是新生兒遺傳性疾病的檢測,時間大約1周可出結果。染色體核型分析基因晶片需要多久出結果 你好,其一般的一週左右即可的。其應排查一下染色體遺傳基因的。如何通過基因晶片技術檢測點突變 基因晶片技術主要包括四個主...
人體植入晶片的問題，人體晶片植入在技術上存在著哪些困難？
這塊晶片名叫 大腦之門 由美國布朗大學的神經學家john donoghue開發，馬薩諸塞州的網路動力學公司 cyberkinetics 製造。晶片非常小，從圖中我們可以看到，它比一枚一美分的硬幣還要小很多。晶片上有100個電極，其中96個能夠用於記錄神經訊號。每個電極長1毫米，排成10 10的陣列，...