DNA芯片原理、分类与操作.ppt

《DNA芯片原理、分类与操作.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。

1、DNA芯片DNA芯片技术是指在固相支持物上原位合成（insitusynthesis）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表面，然后与标记的样品杂交，通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（genechips）、DNA阵列（DNAarray）、cDNA芯片（cDNAchips）、寡核苷酸阵列（oligonucleotidearray）等。DNA芯片技术DNA芯片原理及分类DNA芯片的

2、操作DNA芯片技术的应用与展望DNA芯片的基本原理基因芯片的原理是基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、精密机械和光电子等技术将基因或DNA分子排列在特定固体物表面构成的微点阵。然后将标记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应,高通量大规模地分析检测样品中多个基因地表达状况或者特定基因(DNA)分子的是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·高度自动化缺点：在同一温度下杂交，不同探针杂交效率不同。DNA芯片制备

3、原理原理--通过杂交检测信息一组寡核苷酸探针—TATGCAATCTAGCGTTAGATACGTTAGAATACGTTAGATCTACGTTAG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TACGTTAGACGTTAGAATACGTTACGTTAGATGTTAGATCATACGTTADNA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syntheticgenechips: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

4、酸链较短，密度较高。DNA微集阵列DNAmicroarry: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表面。特点：片段较长，密度较低。DNA芯片DNA芯片的操作及应用DNA芯片基因芯片使用步骤芯片制作把探针固定于载体表面样品处理目标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记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理、原位合成芯片的准备DNA微集陈列的制备DNA芯片基因芯片结构示意图DNA芯片的制备支持物分两类实性材料包括硅芯片，玻

5、璃，瓷片等。目前最常用者为玻璃。预处理的目的是使其表面形成羟基，氨基等活性基团，以便与单核苷酸或DNA形成共价键膜性材料包括聚丙烯膜，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DNA支持物的预处理: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，步骤少缺点：合成的探针短，效率低2压电打印法合成的探针可达40-50nt，合成效率较高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，对支持物表面要求低；缺点：斑点

6、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；缺点：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芯片点阵的制作DNA芯片样品的准备样品的准备包括样品的分离纯化扩增标记DNA芯片分离纯化：样品来源于活的细胞，使用一定方法分离并纯化DNA或RNA（特别是mRNA）。只有达到一定纯度的样品，才能保证后续操作的正确。目前分离纯化使用的试剂均有商品出售，品牌繁多，原理也不尽相同，产物收率和耗时也相差甚远分离纯化DNA芯片样品准备样品准备样品的扩增：扩增的目

7、的在于获得足够的样品量。现已发展出固相PCR系统。样品的标记：主要采用荧光标记法，也可用生物素，或放射性核标记。标记的方式采用PCR或RT-PCR。常用的荧光色素为Cy3、Cy5。用Cy3、Cy5标记dNTP，经PCR后，产物即可被标记。待测样品和对照可采用双色荧光标记。样品扩增和标记DNA芯片分子杂交芯片的杂交：将已知序列的DNA探针显微固化于支持物表面，将已标记好的样品与之进行杂交，杂交过程一般在30分钟完成。样品与DNA芯片上的探针阵列进行杂交。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

8、反应的因素：盐浓度、温度、反应时间、DNA二级结构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，荧光标记的样品结合在芯片的特定位置，未结合的探针被除去；样品与探针严格配对的杂交分子，热力学稳定性高，产生的荧光信号强，不完全