基因芯片ppt课件

1、DNA芯片DNA芯片技术是指在固相支持物上原位合成in situ synthesis寡核苷酸探针，或者直接将大量的DNA探针以显微打印的方式有序的固化于支持物外表，然后与标志的样品杂交，经过对杂交信号的检测分析即可得出样品的遗传信息基因序列及表达的信息。由于常用计算机硅芯片作为固相支持物，所以称为DNA芯片。DNA芯片又被称为基因芯片gene chips、DNA阵列DNA array、cDNA芯片cDNA chips、寡核苷酸阵列oligonucleotide array等。.DNA芯片技术DNA芯片原理及分类DNA芯片的操作DNA芯片技术的运用与展望.DNA芯片的根本原理 基因芯片的原理是基

2、于核酸分子碱基之间(A-T/C-G互补配对的原理,利用分子生物学、基因组学、信息技术、微电子、精细机械和光电子等技术将基因或DNA分子陈列在特定固体物外表构成的微点阵。然后将标志的样品分子与微点阵上的DNA杂交,以实现多达数万个分子之间的杂交反响,高通量大规模地分析检测样品中多个基因地表达情况或者特定基因(DNA)分子的能否存在的目的 基因芯片的优点： 高通量大规模高度平行性快速高效高灵敏度高度自动化 缺陷：在同一温度下杂交，不同探针杂交效率不同。DNA芯片.制备原理原理 - 经过杂交检测信息一组寡核苷酸探针TATGCAATCTAGCGTTAGATACGTTAGAATACGTTAGATCTAC

3、GTTAG由杂交位置确定的一组核酸探针序列GTTAGATC杂交探针组TATGCAATCTAG重组的互补序列靶序列TACGTTAGACGTTAGAATACGTTACGTTAGATGTTAGATC ATACGTTADNA芯片.DNA芯片分类根据DNA芯片的制备方式可以将其分为两大类：原位合成芯片 synthetic genechips:指采用显微光蚀刻技术在芯片的特定部位合成寡核苷酸而制成的芯片。 特点：合成的寡核苷酸链较短，密度较高。DNA 微集阵列 DNA microarry:指将预先制备的DNA片段以显微打印的方式有序地固化于支持物外表。 特点：片段较长，密度较低。DNA芯片.DNA芯片的操

4、作及运用DNA芯片.基因芯片运用步骤芯片制造把探针固定于载体外表样品处置目的分子富集分子间的杂交结果检测与数据分析DNA芯片.基因芯片荧光标志的样品 共聚焦显微镜获取荧光图象杂交结果分析探 针 设 计杂交DNA芯片.DNA芯片的制备芯片的制备包括支持物的预处置、原位合成芯片的预备DNA微集陈列的制备DNA芯片基因芯片构造表示图.DNA芯片的制备支持物分两类实性资料 包括硅芯片，玻璃，瓷片等。目前最常用者为玻璃。预处置的目的是使其外表构成羟基，氨基等活性基团，以便与单核苷酸或DNA构成共价键膜性资料 包括聚丙烯膜，尼龙膜，硝酸纤维素膜等 通常要包被氨基硅烷或多聚赖氨酸等，使其带上正电荷，以吸附D

5、NA支持物的预处置:DNA芯片.DNA芯片的制备原位合成芯片的制备1 显微光蚀刻技术 优点：合成速度快，步骤少缺陷：合成的探针短，效率低2 压电打印法 合成的探针可达40-50 nt，合效果率较高DNA芯片.DNA微阵列的制备采用事先合成的DNA或制备基因探针，然后打印在支持物上喷墨打印 优点：速度快，量准，对支持物外表要求低； 缺陷：斑点大，探针密度低，液滴分配不均针式打印 优点：简便，价低，液滴小，探针密度大； 缺陷：准确性和重现性差DNA芯片的制备DNA芯片.喷墨打印技术DNA芯片.针式打印法接触式点样Best!DNA芯片.点阵的制造DNA芯片. 样品的预备 样品的预备包括样品的分别纯化

6、扩增标志DNA芯片.分别纯化：样品来源于活的细胞，运用一定方法分别并纯化DNA或RNA特别是mRNA。只需到达一定纯度的样品，才干保证后续操作的正确。目前分别纯化运用的试剂均有商品出卖，品牌繁多，原理也不尽一样，产物收率和耗时也相差甚远分别纯化DNA芯片样品预备.样品预备样品的扩增：扩增的目的在于获得足够的样品量。现已开展出固相PCR系统。样品的标志：主要采用荧光标志法，也可用生物素，或放射性核标志。标志的方式采用PCR或RT-PCR。常用的荧光色素为Cy3、Cy5。用Cy3、Cy5标志dNTP，经PCR后，产物即可被标志。待测样品和对照可采用双色荧光标志。样品扩增和标志DNA芯片. 分子杂交

7、 芯片的杂交：将知序列的DNA探针显微固化于支持物外表，将已标志好的样品与之进展杂交，杂交过程普通在30分钟完成。样品与DNA芯片上的探针阵列进展杂交。与经典分子杂交的区别：杂交时间短，30分钟内完成可同时平行检测许多基因序列影响杂交反响的要素：盐浓度、温度、反响时间、DNA二级构造DNA芯片. 检测分析 原理：待测样品与支持物上探针列阵杂交后，荧光标志的样品结合在芯片的特定位置，未结合的探针被除去；样品与探针严厉配对的杂交分子，热力学稳定性高，产生的荧光信号强，不完全配对的，荧光信号弱；不能杂交不产生荧光信号分析：采用激光扫描或激光共聚焦显微镜采集杂交信号位置、强度、颜色，并与对照比较，经相

8、关软件进展图像和数据处置。即可得也待测样品的信息。经以上获得的数据非常庞大，还需进展分析，比较，归纳，才干得出明晰的结论。DNA芯片.DNA芯片.基因芯片扫描结果不同的颜色代表一个探针点杂交上的带荧光标志的核酸分子数的差别。红黄绿兰紫DNA芯片.DNA芯片技术的运用231疾病的诊断与治疗, 杂交测序基因表达分析DNA芯片. 基因表达分析 人类基因组编码大约30,000个不同的基因，仅掌握基因序列信息资料，要了解其基因功能是远远不够的。因此，具有监测大量mRNA的实验工具很重要。基因芯片技术可清楚地直接快速地检测出以1:300,000程度出现的mRNA，且易于同时监测成千上万的基因。 DNA芯片

9、. 杂交测序 芯片技术中杂交测序(sequencing by hybridization，SBH)技术是一种新的高效快速测序方法。用含65,536个8聚寡核苷酸的微阵列，采用SBH技术，可测定200bp长DNA序列。采用67,108,864个13聚寡核苷酸的微阵列，可对数千个碱基长的DNA测序。SBH技术的效率随着微阵列中寡核苷酸数量与长度的添加而提高，但微阵列中寡核苷酸数量与长度的添加那么提高了微阵列的复杂性，降低了杂交准确性。DNA芯片. 疾病的诊断与治疗基因芯片在感染性疾病、遗传性疾病和肿瘤等疾病的临床诊断方面具有独特的优势。与传统检测方法相比：它可以在一张芯片同时对多个病人进展多种疾病

10、的检测；无需机体免疫应对反响，能及早诊断，待测样品用量小；能检测病原微生物的耐药性，病原微生物的亚型；极高的灵敏度和可靠性；检测本钱低，自动化程度高，利于大规模推行运用。这些特点使得医务人员在短时间内，可以掌握大量的疾病诊断信息，这些信息有助于医生在短时间内找到正确的治疗措施。 DNA芯片.DNA芯片展望 DNA芯片的出现和运用，为DNA测序，诊断，大面积人群的筛查带来了极大的方便，具有通量高，快速，等优点。但其缺乏之处亦是显而易见的：稳定性较低；只能探查知基因；费用过高及临床运用的非必需性等要素成为其开展遭到影响。 虽然基因芯片技术在生命科学领域越来越遭到广泛的关注和注重，但在其研讨与开发中目前还面临很多困难，如技术本钱高，消费和运