基因芯片技术及其在兽医学中的应用

《基因芯片技术及其在兽医学中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、安徽农业科学，JournalofAnhuiAgri．Sci．2011，39(8):4716－4718责任编辑陈玉敏责任校对傅真治基因芯片技术及其在兽医学中的应用1，22111*龚成珍，胡永浩，王东升，张世栋，严作廷(1．中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所，甘肃兰州730050;2．甘肃农业大学，甘肃兰州730070)摘要基因芯片技术是由生命科学与物理学、微电子技术、生化技术等众多科学领域交叉综合的一项高新技术，具有强大的类比性、重复性、微型化和自动化等特点。对该技术的原理、分类、技术流程、优点及其在兽

2、医学中的应用及存在的问题进行概述，并对其应用前景进行展望。关键词基因芯片技术;兽医学;基因组;基因表达中图分类号S85文献标识码A文章编号0517－6611(2011)08－04716－03随着生命科学及其相关学科的迅速发展，使大量的生物芯片总体上可为2大类:基因表达谱芯片和寡核苷酸芯［5］基因组序列得以测定，基因序列数据以前所未有的速度增片。根据探针核酸种类的不同，也可划分为:寡核苷酸芯长。基因芯片技术是一项将生命学科与微电子学、化学和计片和cDNA芯片。按介质不同，可分为玻璃片、硅片、尼龙算机科学

3、等集于一体的高度交叉的尖端应用型技术，其应用膜、陶瓷和微型磁珠等。根据用途的不同，又可分为:表达谱已不局限于最初的DNA序列测定，现已在动物科学、药物筛芯片、诊断芯片、测序芯片、毒理芯片和指纹图谱芯片等。按选、药物开发、基因诊断、基因突变、基因表达分析、多态性分点样方法的不同，可分为光刻基因芯片、机械微型点样基因析和环境科学等多个领域显示出巨大的理论意义和应用价芯片、液体喷射技术基因芯片等。根据制备方法的不同，可［1］值。在畜牧业快速发展的同时，新的动物疾病不断出现，分为原位合成和直接点样。给畜禽疾病

4、的诊断和防治带来了很大困难。基因芯片的诞1．3基因芯片的制备生，不但为兽医科学的发展和科学研究提供了有用手段，而1．3．1原位光刻合成。寡聚核苷酸的原位光刻合成技术是且为动物疾病的诊断和防治提供了新的方法。由Affymetrix公司开发的。该技术利用固相化学、光敏保护1基因芯片技术概述基及光刻技术得到位置确定、高度多样性的化合物集合。其1．1基因芯片技术的原理基因芯片，又称DNA微阵列芯原理是在合成碱基单体的5'羟基末端连上一个光敏保护基，片、DNA微阵列、DNA芯片，其技术雏形是Southernbl

5、ot技用于保护碱基单位的5'羟基。首先利用光照射使固体表面术，是建立在基因探针和杂交测序技术上的一种高效快速的上的羟基端脱保护，然后一个5'端保护的核苷酸单体连接上核酸序列分析手段。它是按特定的排列方式将大量的核酸去，合成只发生在那些脱去保护基的地方，这个过程反复进片段(寡核苷酸/DNA、cDNA、基因组DNA)固定在硅片、玻行直至合成完毕。光照区域就是要合成的区域，并使用一系［2］列的掩盖物来控制该过程，能以更少的合成步骤生产出高密片、塑料片上，并以此为基因探针，在一定的条件下，与标［4］记的样品中

6、待检测的靶基因片段杂交，将未互补结合反应的度的阵列，在合成循环中探针数目呈指数增长。片段洗去，通过检测杂交信号的强度与分布进行分析，从而1．3．2原位喷印合成。原位喷印合成是由IncytePharma-实现对靶基因的存在、含量及变异信息的快速检测［3］。该检ceuticals和RosettaBiosystemInc2家公司共同开发的。其原测是基于基因探针和样品中的靶基因片段发生特异性的核理与喷墨打印机相似，不过芯片喷印头和墨盒有多个，墨盒酸杂交，其步骤如下［4］:中装的是4种碱基等液体。喷印头可在整个

7、芯片上移动，并样品处理→核酸杂交→扩增→标记根据芯片上不同位点探针的序列需要将特定的碱基喷印到↓经过包被的芯片特定区域上，然后冲洗，去保护，进行寡核苷芯片制作→固化处理→基因芯片→核酸杂交→洗涤→检测酸合成的下一个循环。由于其化学原理与传统的DNA固相［6］→数据处理→综合信息处理合成一致，因此不需要特殊制备的化学试剂。与传统的核酸印迹杂交方法相比，基因芯片技术不仅改1．3．3点样法。点样法是将合成好的探针、cDNA或基因组DNA通过特定的高速点样机器人直接点在芯片片基上。该变了载体和检测步骤，在本质

8、上还按照靶基因的特点及检测要求预先设计的大量探针固化在支持物上，一次杂交可检测样品方法的优点是探针密度高，但也有定量准确性及重现性不中多种靶基因相关信息，使其具有高通量、多参数同时分析、快好、打印针易堵塞且使用寿命有限等缺点。1．3．4电子芯片。电子芯片是由美国Nanogen公司开发的。速全自动分析、高精密度、高灵敏度分析等显著特点。1．2基因芯片的种类因制备方法和应用的不同基因芯片这种芯片为带有阳电荷的硅芯片，芯片经热氧化制成1mm的阵列，每个阵列含多