人乳头瘤病毒(HPV)基因芯片的研究

探讨将基因芯片与限制性显示技术相结合对HPV进行基因检测和分型的方法。分离HPV6,11,16和18型的基因片段作为探针,纯化后应用PixSys 5500点样仪将其打印在氨基包被的玻片上制作HPV基因芯片,对HPV样品进行荧光标记后与芯片杂交,经清洗和干燥后对芯片进行扫描和结果分析。对HPV基因检测芯片的制作与检测的实验条件进行了初步研究,并对应用HPV基因芯片进行分型做了初步探讨。建立的检测芯片实验方法可行,并且显示了在HPV分型中的应用前景。     

基因芯片及其在环境微生物研究中的应用

基因芯片因其具有高密度、高灵敏度、快速 (实时 )检测、经济、自动化和低背景水平等特点 ,而广泛应用于不同的研究领域。目前 ,应用于环境微生物研究的基因芯片主要有功能基因芯片 (FGAs)、系统发育的寡核苷酸芯片 (POAs)和群落基因组芯片 (CGAs)。综述了基因芯片在环境微生物研究中的应用 ,包括自然环境中微生物的基因表达分析、比较基因组分析和混合微生物群落的分析等。讨论了基因芯片面临的挑战和前景展望     

基因芯片技术在环境微生物群落研究中的应用

基因芯片技术作为一种快速、敏感、高通量的检测技术,近几年来在环境微生物群落研究中的应用越来越广泛并且得到充分的发展.它不仅可以研究环境微生物群落的微生物分布、种类、功能、动力学变化,还能分析环境污染等环境因素改变对其微生物生态的影响.本文按照基因芯片探针的设计方法,将环境样品群落研究基因芯片分为系统寡核苷酸芯片、功能基因芯片、群落基因组芯片、宏基因组芯片,并简要综述了该技术在活性污泥、土壤、水等环境样品微生物群落研究上的应用,最后,本文展望了该技术的研究方向和在寻找不同环境微生物群落之间差异微生物、差异基因或差异表达基因研究中的应用前景.     

泌尿生殖道主要病原体检测基因芯片的构建

为构建可同时检测单一样品中多种病原体的复合基因芯片,检索相关细菌的16S～23SrRNA间区基因序列,应用生物信息学软件针对不同细菌的共同序列和特异序列,设计通用引物和特异寡核苷酸探针并制成基因芯片。利用芯片对临床泌尿生殖道分泌物样本进行病原菌检测。80例样本中96％芯片检测结果与门诊回复结果符合,反馈的测序结果经BLAST软件对比分析,与其芯片检测结果一致。该泌尿生殖道病原体检测基因芯片设计合理,检测结果具有较好的重复性和可靠性。     

基因表达谱芯片的数据挖掘

随着基因芯片技术的迅速发展,表达谱芯片分析及aCGH等方法已被广泛应用于生命科学各个研究领域,由此产生的数据也呈指数级增长。如何从海量数据中获取有生物学意义的结果成为摆在生物学工作者面前的难题。对表达谱芯片数据挖掘方法进行了综述。介绍了基本分析思路,当前重点分析方向,如GO分析、pathway与调控网络分析、聚类分析等计算法则和相关几款易用的分析软件。并介绍了几种科学自由计算软件在表达谱生物信息学分析中的应用。藉此为从事芯片分析的研究人员提供参考。     

基因芯片在地下水污染研究中的应用北大核心

为了较系统地了解基因芯片在地下水污染研究中的应用进展,调研了基因芯片技术及其在地下水污染研究中应用的有关文献,简述了基因芯片原理、分类及实施流程,总结了系统发育寡核苷酸芯片和功能基因芯片在地下水污染研究中的最新应用进展,探讨了基因芯片检测性能、数据分析和应用等方面存在的问题和措施,在基因芯片性能改进和应用方面提出了进一步研究的方向。     

基因芯片在地下水污染研究中的应用

为了较系统地了解基因芯片在地下水污染研究中的应用进展,调研了基因芯片技术及其在地下水污染研究中应用的有关文献,简述了基因芯片原理、分类及实施流程,总结了系统发育寡核苷酸芯片和功能基因芯片在地下水污染研究中的最新应用进展,探讨了基因芯片检测性能、数据分析和应用等方面存在的问题和措施,在基因芯片性能改进和应用方面提出了进一步研究的方向。     

ABI 1700芯片分析系统在基因差异表达研究中的应用

应用化学发光法标记技术分别对正常和临床慢性髓细胞性白血病（chronic myelogenous leukemia,CML）病人骨髓单个核细胞的RNA进行标记,然后与ABI的人全基因组表达谱芯片杂交,对于杂交后所得到的荧光信号数据,应用1700芯片分析系统对其进行生物信息学分析.实验结果表明,ABI1700芯片分析系统可以对基因芯片杂交后得到的差异表达基因进行疾病学分类和生物功能分类分析,同时还发现与CML相关的差异表达基因75个,因此ABI1700芯片分析系统在芯片研究领域中具有重要的应用价值.     

利用基因芯片技术筛选HIV-1F亚型基因限制性显示探针

为筛选限制性显示技术制备的HIV 1F亚型基因探针 ,应用基因芯片打印仪将其有序地打印在玻片上制备基因芯片 .在随机引物延伸的过程中进行HIV样品的荧光标记 ,然后与芯片进行杂交 .杂交后清洗玻片并干燥 ,对芯片进行扫描 ,分析各探针的杂交信号 .从中筛选了 14个基因片段作为芯片下一步研究的探针 .实验证明 ,限制性显示技术是一种制备基因芯片探针的实用方法     

基因芯片技术在致病微生物研究中的应用

高密度寡核苷酸DNA芯片技术可以通过一次杂交试验获得大量的基因组信息,在基因组结构与基因表达分析中应用最广,在与人类健康有关的遗传病、传染病等许多疾病中具有广泛的应用前景.本文重点对基因芯片技术在细菌、病毒等致病微生物病原鉴定、分类与致病机制研究中的应用作一简要介绍.     

A fast and flexible approach to oligonucleotide probe design for genomes and gene families

MOTIVATION: With hundreds of completely sequenced microbial genomes available, and advancements in DNA microarray technology, the detection of genes in microbial communities consisting of hundreds of thousands of sequences may be possible. The existing strategies developed for DNA probe design, geared toward identifying specific sequences, are not suitable due to the lack of coverage, flexibility and efficiency necessary for applications in metagenomics. METHODS: ProDesign is a tool developed for the selection of oligonucleotide probes to detect members of gene families present in environmental samples. Gene family-specific probe sequences are generated based on specific and shared words, which are found with the spaced seed hashing algorithm. To detect more sequences, those sharing some common words are re-clustered into new families, then probes specific for the new families are generated. RESULTS: The program is very flexible in that it can be used for designing probes for detecting many genes families simultaneously and specifically in one or more genomes. Neither the length nor the melting temperature of the probes needs to be predefined. We have found that ProDesign provides more flexibility, coverage and speed than other software programs used in the selection of probes for genomic and gene family arrays. AVAILABILITY: ProDesign is licensed free of charge to academic users. ProDesign and Supplementary Material can be obtained by contacting the authors. A web server for ProDesign is available at http://www.uhnresearch.ca/labs/tillier/ProDesign/ProDesign.html. SUPPLEMENTARY INFORMATION: Supplementary data are available at Bioinformatics online.     

乳腺癌转移相关基因表达调控网络的线性微分方程模型的初步研究

初步构建乳腺癌转移相关基因表达调控网络的线性微分方程模型,并分析模型的可靠性和生物学意义. 采用基因芯片技术,分别对30例伴有淋巴结转移的乳腺癌组织及其相应淋巴结转移癌组织进行基因表达谱的比较,选择差异基因通过线性微分数学方法构建表达调控网络模型. 差异表达基因共27个,其中Ratio > 3的明显上调基因14个,而Ratio < 0.33的明显下调基因13个. 比较伴有淋巴结转移的乳腺癌组织和其相应淋巴结转移癌组织,分析筛选了27个表达差异基因,应用数学线性微分方程方法初步构建乳腺癌转移相关基因表达调控网络的线性微分方程模型,通过分析模型中重要节点、通路的生物学意义,判定网络的数学特性,初步表明,调控网络的可靠性和乳腺癌转移的形成是与多基因、多通路异常引起的细胞恶性转化相关.     

高密度基因芯片探针布局方法

为了提高基因芯片制备质量和检测的准确性,提出两种基因芯片布局方法,一是分子印章凸点优化布局方法,另一种是基于探针杂交解链温度的梯度场布局方法。利用上述两种方法对所设计的高密度基因芯片进行控针布局实验,结果表明,第一种方法能够使制备基因芯片的分子印章上凸点均匀分布,解决误压印问题,从而提高基因芯片的制备质量;而第二种方法能够使基因芯片上的探针按照杂交解链温度有序地组织起来,从而提高基因芯片对碱基错配的辨别力。     

A Two-Step Penalized Regression Method with Networked Predictors

Penalized regression incorporating prior dependency structure of predictors can be effective in high-dimensional data analysis (Li and Li in Bioinformatics, 24:1175–1118, 2008). Pan et al. (Biometrics, 66:474–484, 2010) proposed a penalized regression method for better outcome prediction and variable selection by smoothing parameters over a given predictor network, which can be applied to analysis of microarray data with a given gene network. In this paper, we develop two modifications to their method for further performance enhancement. First, we employ convex programming and show its improved performance over an approximate optimization algorithm implemented in their original proposal. Second, we perform bias reduction after initial variable selection through a new penalty, leading to better parameter estimates and outcome prediction. Simulations have demonstrated substantial performance improvement of the proposed modifications over the original method.     

Bioinformatics visualization and integration with open standards: the Bluejay genomic browser

We have created a new Java-based integrated computational environment for the exploration of genomic data, called Bluejay. The system is capable of using almost any XML file related to genomic data. Non-XML data sources can be accessed via a proxy server. Bluejay has several features, which are new to Bioinformatics, including an unlimited semantic zoom capability, coupled with Scalable Vector Graphics (SVG) outputs; an implementation of the XLink standard, which features access to MAGPIE Genecards as well as any BioMOBY service accessible over the Internet; and the integration of gene chip analysis tools with the functional assignments. The system can be used as a signed web applet, Web Start, and a local stand-alone application, with or without connection to the Internet. It is available free of charge and as open source via http://bluejay.ucalgary.ca.     

结合SSH和cDNA芯片技术在植物研究中的应用

抑制性差减杂交(Suppression Subtractive Hybridization,SSH)技术是分离差异表达基因的一种新方法。cDNA芯片也是近年来发展起来的一种新技术,它是指将大量的特定的寡核苷酸片段或基因片段作为探针,有规律地排列固定于硅片、玻片、塑料片等固相支持物上制成的芯片。本文主要介绍抑制差减杂交和cDNA芯片技术原理及其在植物研究中的应用。     

基因芯片技术及其在植物上的应用

基因芯片技术（gene chip technology)是采用光导原位合成或缩微印刷等方法,将大量特定的DNA探针片段有序地固定于固相载体的表面,形成DNA微阵列,然后与待测的标记样品靶DNA或RNA分子杂交,对杂交信号进行扫描及计算机检测分析,从而获取所需的生物信息。该技术在植物研究中广泛应用于寻找特异性相关基因和新基因,基因表达分析,基因突变和多态性检测,DNA测序等。     

纯化探针降低基因芯片杂交结果的背景

研究探针的纯化对基因芯片杂交结果的影响。将乙醇沉淀的探针和用DNA纯化试剂盒纯化的探针分别与基因芯片交,在同等条件下进行杂交后清洗和芯片扫描检测。结果表明,纯化的探针与基因芯片杂交结果的背景低,而未纯化的探针背景强,阳性信号界限比较模糊。运用基因芯片进行基因表达谱研究,要求杂交检测的结果必须低背景。探针的纯化是影响芯片杂交结果的一个重要因素。     

A general framework for designing and validating oligomer-based DNA microarrays and its application to Clostridium acetobutylicum

While DNA microarray analysis is widely accepted as an essential tool for modern biology, its use still eludes many researchers for several reasons, especially when microarrays are not commercially available. In that case, the design, construction, and use of microarrays for a sequenced organism constitute substantial, time-consuming, and expensive tasks. Recently, it has become possible to construct custom microarrays using industrial manufacturing processes, which offer several advantages, including speed of manufacturing, quality control, no up-front setup costs, and need-based microarray ordering. Here, we describe a strategy for designing and validating DNA microarrays manufactured using a commercial process. The 22K microarrays for the solvent producer Clostridium acetobutylicum ATCC 824 are based on in situ-synthesized 60-mers employing the Agilent technology. The strategy involves designing a large library of possible oligomer probes for each target (i.e., gene or DNA sequence) and experimentally testing and selecting the best probes for each target. The degenerate C. acetobutylicum strain M5 lacking the pSOL1 megaplasmid (with 178 annotated open reading frames [genes]) was used to estimate the level of probe cross-hybridization in the new microarrays and to establish the minimum intensity for a gene to be considered expressed. Results obtained using this microarray design were consistent with previously reported results from spotted cDNA-based microarrays. The proposed strategy is applicable to any sequenced organism.