基因芯片的制造及其应用基本概念回顾基因芯片的制备技术基因芯片的应用1.基本概念回顾justforchemistrypeopleguanine(1)同一生物的不同组织的DNA碱基组成相同；(2)一种生物DNA碱基组成不随生物体的年龄、营养状态或者环境变化而改变；(3)几乎所有的DNA，无论种属来源如何，其腺嘌呤摩尔含量与胸腺嘧啶摩尔含量相同([A]=[T])，鸟嘌呤摩尔含量与胞嘧啶摩尔含量相同([G]=[C])，总的嘌呤摩尔含量与总的嘧啶摩尔含量相同([A]＋[G]=[C]＋[T])；(4)不同生物来源的DNA碱基组成不同，表现在(A＋T)/(G＋C)比值的不同。HybridizationTm=69.3＋0.41(%G+C)RNA的结构与功能miRNA和siRNA的基本介绍及区别miRNA与siRNA的不同点miRNADetectionandExpressionProfilingPCR核酸杂交是从核酸分子混合液中检测特定大小的核酸分子的传统方法。其原理是核酸变性和复性理论。即双链核酸在某些理化因素作用下双链解开，而在条件恢复后又可依碱基配对规律形成双链。杂交通常在一支持膜上进行，因此又称为核酸印迹杂交。根据检测样品的不同又被分为DNA印迹杂交（Southernblothybridization）和RNA印迹杂交（Northernblothybridization）。其基本过程包括下列几个步骤。（1）制备样品：首先从待检测组织提取DNA或RNA。DNA应先用限制性内切酶消化以产生特定长度的片段，然后通过凝胶电泳将消化产物按分子大小进行分离。一般来说DNA分子有其独特的限制性内切酶图谱，所以经酶切消化和电泳分离后可在凝胶上形成特定的区带。再将含有DNA片段的凝胶进行变性处理后，直接转印到支持膜上并使其牢固结合。这样等检测片段在凝胶上的位置就直接反映在了转印在膜上。RNA样品则可直接在变性条件下电泳分离，然后转印并交联固定。（2）制备探针：探针是指一段能和待检测核酸分子依碱基配对原则而结合的核酸片段。它可以是一段DNA、RNA或合成的寡核苷酸。探针需要被标记上可直接检测的元素或分子。（3）杂交：先要进行预杂交，即用非特异的核酸溶液封闭膜上的非特异性结合位点。由于转印在膜上的核酸分子已经是变性的分子，所以杂交过程中只需变性标记好的探针，再让探针与膜在特定的温度下反应，然后洗去未结合的探针分子即可。（4）检测：检测的方法依标记探针的方法而异。用放射性同位素标记的探针需要用放射自显影来检测其在膜上的位置；而如果是用生物素等标记的探针则需要用相应的免疫组织化学的方法进行检测。组织中总RNA的提取↓利用反转录酶合成cDNA↓PCR反应：反应液组织：反应缓冲液模板（上述合成的cDNA）底物（dATP,dGTP,dCTP,dTTP）引物（例如某种病毒特异性引物）TaqDNA聚合酶循环：95℃，30sec（变性）↓55℃，1min（退火）30ormore循环↓72℃，1min（聚合）检测：电泳或核酸杂交2.基因芯片的制备技术生物芯片技术通过微加工工艺在厘米见方的芯片上集成有成千上万个与生命相关的信息分子，它可以对生命科学与医学中的各种生物化学反应过程进行集成，从而实现对基因、配体、抗原等生物活性物质进行高效快捷的测试和分析。生物芯片由于采用了微电子学的并行处理和高密度集成的概念，因此具有高效、高信息量等突出优点。生物芯片的设想最早起始于80年代中期，90年代美国Affymetrix公司实现了DNA探针分子的高密度集成，即将特定序列的寡核苷酸片段以很高的密度有序地固定在一块玻璃、硅等固体片基上，作为核酸信息的载体，通过与样品的杂交反应获取其核酸序列信息。Affymetrix公司生物芯片的市场占有率超过50%。2002年,Nimblegen公司、Xeotron开始提供光引发原位合成微点阵（microarray）芯片。Xeotron公司，微流体(microfluidicarray)芯片;2004年，Atantic、LC-Science;2006年，LC-Bio;2008年，LC-Genetics。按用途分可分为检测芯片和反应芯片；其形式主要为微点阵芯片。仅就目前的发展情况，微点阵芯片主要包括DNA微点阵芯片（又称基因芯片或DNA芯片）、蛋白或多肽微点阵芯片和组织芯片。基于其它生物大分子特异性相互作用的生物芯片也会相继问世。组织芯片不能用原位合成的方法制作。所谓DNA微点阵芯片是指同时将大量的探针分子固定到固相支持物上，借助核酸分子杂交配对的特异性对DNA样品的序列信息进行高效率的解读和分析，以用于基因表达谱的检测、突变筛查、DNA多肽性分析、DNA测序和基因组文库作图