总RNA和mRNA来源的探针与cDNA芯片杂交的差异研究

提取BEP2D细胞的总RNA并按两种方式进行cDNA芯片探针的标记,一种是将100μg BEP2D细胞的总RNA利用逆转录法直接标记成荧光探针,另一种是先从100μg BEP2D细胞的总RNA中分离出mRNA,然后再标记成荧光探针。将两份标记好的探针同时与含有230个基因的cDNA芯片杂交。杂交后的芯片经Axon4100B扫描仪扫描,发现两种方式标记探针的一致性为93．04％,并且mRNA来源探针杂交后的荧光信号值较总RNA的弱。探讨了这两种方法标记探针在基因芯片表达谱研究中的差异性,目的是为利用这两种方法标记探针进行基因表达谱研究提供一些依据。     

一种发育期皮质脊髓投射神经细胞基因表达谱的研究方法

皮质脊髓投射神经细胞(cortico-spinal projection neurons,CSPN)对于大脑的功能非常重要,但目前还缺乏研究小鼠发育期CSPN基因表达谱的有效方法。将出生后2 d(P2)的小鼠在脊髓交叉处注射逆行标记的神经示踪剂,并在P8时进行激光显微切割。提取捕获细胞的RNA并线性放大,而后利用定量PCR进行皮层标记基因的验证,线性放大后的RNA与大脑皮层组织的RNA相比,第五皮层标记基因Fezf2(Fez family zinc fi nger 2)表达明显升高,第四、第六皮层标记基因Rorβ(RAR related orphan receptorβ)、Foxp2(forkhead box P2)的表达相对较低。之后,进行小鼠基因芯片表达谱检测,通过基因功能富集度分析发现,在CSPN中大多数富表达的基因都与G蛋白偶联受体信号通路以及运动行为有关。而且,染色质的修饰和编排相关基因在CSPN里也有富集表达。通过定量PCR进一步验证了芯片中CSPN的富集基因,结果发现,Meg3(maternally expressed gene 3)等7个基因在大脑第五皮层表达丰富。该研究将在体神经细胞荧光标记、激光捕获显微切割、RNA线性放大、基因芯片及定量PCR等多种技术结合起来,提供了一种研究发育期小鼠CSPN基因表达谱的方法。     

地高辛标记Ucp2基因RNA探针的制备和应用

目的:制备用于检测小鼠胚胎早期Ucp2基因表达的地高辛标记的特异性RNA探针。方法:提取小鼠胚胎脑组织总RNA,设计引物,通过RT-PCR方法获取Ucp2基因片段,将其克隆到pGEM-T载体。分别利用Sp6、T7和Ucp2特异性引物,PCR扩增获得转录模板,通过Sp6及T7 RNA聚合酶,获得地高辛标记的正义、反义Ucp2 RNA原位杂交探针。检测标记探针的效价后,通过全胚胎原位杂交分析制备探针的特异性和杂交效果。结果:成功获得Ucp2基因正义、反义探针,反义探针能高效灵敏检测到Ucp2基因在小鼠胚胎Ed9.5、Ed10.5神经系统呈现高表达,而正义探针未能检测到表达信号。结论:成功制备了特异高效的地高辛标记Ucp2 RNA原位杂交探针,为进一步研究Ucp2基因在小鼠胚胎组织中的表达,尤其在神经组织的定位奠定基础。     

表达序列标签及基因芯片技术在植物抗性基因研究中的应用

表达序列标签和基因芯片技术是基因组学研究的重要手段。表达序列标签是cDNA的3’或5’端的一段序列,通过表达序列标签可以寻找在某种胁迫条件下特异表达的基因并推测其可能的功能。基因芯片技术是指将大量基因探针分子固定于载体上并与标记的样品分子进行杂交,通过检测每个探针分子的杂交信号强度获取样品分子数量和序列信息,通过基因芯片技术,可以研究基因在不同的条件下的表达量,进而研究植物抗性机理。     

基因芯片筛选新疆维吾尔妇女宫颈癌差异表达基因

新疆南部维吾尔族聚居区是宫颈癌高发区. 本文旨在利用基因芯片技术筛选与维吾尔族妇女宫颈癌发生相关的基因. 首先,分别提取5例新疆维吾尔妇女宫颈癌和5例子宫肌瘤组织(对照)的mRNA,逆转录成cDNA,并用Cy3-dUTP标记子宫肌瘤组织的cDNA,用Cy5 dUTP标记宫颈癌组织的cDNA,制成芯片杂交探针.为筛选出宫颈癌组织中差异表达的基因,上述标记探针分别与含有20 000条人类基因的Affymetrix基因芯片进行杂交,杂交信号用GeneChip Scanner 3000扫描仪扫描,并用芯片图像分析软件(SAM software)分析扫描结果.筛选出的差异表达基因经GO(Gene Ontology)分析和KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）信号通路分析,确定其在宫颈癌中的作用.基因芯片筛选结果显示,在宫颈癌组织中发现2 758个差异表达基因,其中1 326个上调基因,1 432个下调基因.GO分析和KEGG信号通路分析表明,表达差异在两倍以上的基因涉及168个信号通路,包括细胞粘附分子、细胞周期以及MAPK和mTOR信号通路等.上述结果表明,基因芯片技术筛选出大量与宫颈癌发生相关的基因,其中表达差异显著的基因涉及细胞粘附分子、细胞周期和mTOR等信号通路.     

一种标记cDNA芯片探针的新方法

探讨mRNA长片段反转录PCR技术(RT-LDPCR)在cDNA芯片微量探针标记和信号放大中的应用.首先提取BEP2D细胞的总RNA,然后用两种不同的方法进行标记,一种为RT-LDPCR,用荧光素Cy3-dCTP进行标记;另一种为传统的RNA反转录,用荧光素Cy5-dCTP进行标记.将两种方法标记好的探针等量混合后与含有440个点(44个基因)的cDNA芯片同时杂交,发现二者具有很高的一致性(0.5＜Cy3/Cy5＞2.0).由于RNA反转录法为cDNA芯片探针标记的传统方法,从而验证了RT-LDPCR用于cDNA芯片探针标记的可行性.RT-LDPCR具有对样品总RNA的需要量少和可对样品中信号进行放大的优点,特别适合于对材料来源受到限制的RNA进行标记.     

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     

AIV血凝素亚型同步检测基因芯片技术研究

对流感病毒14个血凝素亚型的基因芯片检测技术进行了初步研究。通过RT-PCR克隆禽流感病毒血凝素基因片段,获得重组质粒。从重组质粒扩增大约500bp的DNA片段,浓缩后点到氨基化玻璃载体上,制成芯片。待检病毒样品用TRIzolLS提取RNA,反转录过程中用Cy5标记样品cDNAs。将标记样品与芯片杂交,扫描芯片上待检样品与芯片上捕捉探针的结合位点,杂交信号与预期设想一致。结果显示,DNA芯片技术可以提供一种有效的AIV血凝素亚型鉴别诊断方法。     

肝素对逆转录抑制作用的研究

目的:研究肝素在逆转录过程中的作用.方法:提取人肺胚胎二倍体细胞和肝素抗凝血中总RNA,经1%琼脂糖凝胶电泳鉴定RNA的质量好后,逆转录合成相应的cDNA,分别进行看家基因β-actin的聚合酶链反应(PCR),其产物用1%琼脂糖凝胶电泳检测;用基因芯片技术检测cDNA.将肝素抗凝血中提取的总RNA分为等量的两部分,分别用肝素酶或氯化锂处理RNA进行逆转录为cDNA和RNA合成cDNA后再用肝素酶或氯化锂处理,分别进行看家基因β-actin的聚合酶链反应(PCR),其产物用1%琼脂糖凝胶电泳检测;并用基因芯片技术检测氯化锂处理RNA后cDNA.结果:二倍体细胞来源的RNA为模板,能扩增出β-actin产物,并且在基因芯片上有杂交点.肝素抗凝血来源的RNA,在肝素酶或氯化锂作用后行逆转录者,能扩增到β-actin的目的片段,且基因芯片上有杂交点;而在未处理者不能扩增到目的片段,且基因芯片上无杂交点.结论:肝素是一种逆转录的抑制剂.对RNA逆转录cDNA过程有较强的抑制作用.     

银松素合酶基因地高辛标记RNA探针的合成

目的:体外转录合成银松素合酶(PS)基因地高辛标记反义RNA探针。方法:通过双酶切把PScDNA全长序列接到pBlueskriptⅡKS( )的多克隆位点上;同时,经由NCBI比对确定PScDNA的特异序列,设计含有SalⅠ和XbaⅠ这2个酶切位点的上、下游引物,用PCR法扩增含有该位点的目的片段,并连接到pBlueskriptⅡKS( )的多克隆位点上;最后利用pBlueskriptⅡKS( )上的启动子T7,用T7RNA聚合酶在体外转录合成地高辛标记PS全长及特异序列的反义RNA探针。结果:通过对构建探针的单、双酶切,PCR及电泳鉴定,表明成功合成了PS基因地高辛标记的全长及特异序列的反义RNA探针。结论:RNA探针的合成为后续马尾松PS基因表达的RNA原位杂交研究打下了基础。     

整体原位杂交检测ERα基因在小鼠胚胎发育中的表达

为制备地高辛标记的小鼠雌激素受体a(ERa)RNA探针,用其研究ERa在小鼠胚胎发育过程中的表达.通过RT-PCR,获得ERa基因片段,构建ERa/pGEM-3Z重组质粒,分别用Hind Ⅲ和EcpRI进行酶切得到线性化DNA片段,以17和sp6聚合酶合成地高辛标记的正反义RNA探针,然后通过胚胎整体原位杂交技术分析ERa在小鼠胚胎中的表达.结果构建了ERa/pGEM-3Z质粒,获得高效价的正反义digERaRNA探针.运用该探针检测到ERa在10.5 dpc胚胎的前脑、脊神经管、生殖嵴、肢芽及颌弓中表达,在13.5 dpc胚胎的端脑、中脑、脊髓、肢芽及生殖系统中表达,为进一步研究ERa在小鼠胚胎发育中的功能打下了基础.     

慢性髓细胞性白血病病人骨髓单个核细胞中差异表达基因的筛选

目的:筛选慢性髓细胞性白血病(CML)病人骨髓单个核细胞与正常人的差异表达基因,探讨CML的发病机制.方法:提取正常人和CML病人单个核细胞的RNA,逆转录成cDNA并用地高辛标记,应用全基因组表达谱基因芯片对差异表达基因进行研究,采用Jubilant病理/疾病分类法对CML相关差异表达基因进行分析.结果:共筛选出CM...     

基因芯片技术筛选家蝇抗菌肽相关基因

用生物学软件对GenBank中部分昆虫抗菌肽基因编码区保守域设计探针, 用直接点样法将探针点印在特制玻片上构建寡核苷酸(Oligonucleotide, oligo)探针微阵列; 提取诱导后24 h的家蝇三龄幼虫脂肪体总RNA, 逆转录成cDNA并标记上荧光标记物Cy3, 与构建的oligo探针微阵列杂交, 经洗片、扫描处理后进行数据分析。结果在两次重复实验中均检测到有效杂交信号的基因点有15个(不包括阳性对照基因), 为进一步发现其新基因提供了依据。     

苏云金芽孢杆菌cry1基因在荧光假单胞菌Pfx-18中的表达特性

用DIG标记的cry1Aa基因EcoRI-F片段的RNA探针,对筛选的鳞翅目高毒力菌株的质粒进行Southern分析,将cry基因定位在39．3MD质粒上。该质粒经HindⅢ酶解,用同样探针进行杂交,呈现6．5kb和7．1kb两条阳性带,其中7．1kb片段的杂交强度明显高于6．5kb片段。将7．1kb片段与多寄主质粒pSUP106连接,转化荧光假单胞菌Pfx－18,获得克隆子LZP-1。克隆基因用PCR鉴定,显示典型的cry1Ab谱带。经SDS-PAGE分析,克隆株表达66kD杀虫晶体蛋白和一些小分子多肽。其发酵液稀释1000倍对三龄小菜蛾幼虫的致死率为33％。     

应用基因表达谱芯片从不同转移能力的 乳腺癌细胞中筛选转移相关基因

人乳腺癌细胞系 MCF-7 及其转移亚克隆 LM-MCF-7 为肿瘤转移分子机制的研究提供了细胞模型 . 应用基因芯片技术比较两种具有不同转移能力细胞系基因表达谱的差异,寻找乳腺癌转移相关基因 . 提取两种细胞总 RNA ,分别用 Cy5-dCTP 、 Cy3-dCTP 标记 LM-MCF-7 和 MCF-7 的 cDNA ,并与含有 21 329 个基因的芯片进行杂交并扫描,利用 GenePix Pro 4.0 图像分析软件处理数据判断基因是否在两个细胞中存在表达差异 . 经互换荧光标记物重复两次实验,共筛选出差异表达基因 67 个,其中 41 个在 LM-MCF-7 细胞中表达上调, 26 个在 LM-MCF-7 细胞中表达下调 . 应用实时定量 RT-PCR 对 7 个表达差异明显的基因进行了验证 . 生物信息学分析结果提示,上述发现的差异基因编码产物与细胞内信号转导、转录调节、应激反应、新陈代谢、发育、细胞运动、细胞凋亡和细胞粘连等功能有关 . 据文献报道,这些差异表达的基因中有 35 个与肿瘤有关,其中 9 个与乳腺癌转移有关, 6 个可能参与肿瘤浸润和转移过程 . 根据基因芯片检测的结果,从功能上对 LM-MCF-7 细胞和 MCF-7 细胞与细胞凋亡的关系进行了研究,发现具有高转移倾向的 LM-MCF-7 细胞与 MCF-7 细胞相比,抗凋亡能力较强 . 上述与肿瘤转移相关基因在肿瘤转移中的作用及其分子机理有待深入研究 .     

IBDV多聚蛋白基因真核表达质粒的构建与表达

将IBDV上海超强毒株的多聚蛋白基因(vp2-4-3)克隆入真核表达载体pALTER-MAX,构建成功pALTER-MAX-VP2-4-3真核表达质粒,经纯化后,pALTER-MAX-VP2-4-3在LipofectamieTM 2000介导下转染Vero细胞、11日龄鸡胚的绒毛尿囊膜(CAM)和肌肉注射2日龄的雏鸡,1周后,分别提取细胞或组织中的总DNA或总RNA,用DIG标记探针均可检测到阳性杂交信号;转染的Vero细胞飞片和肌肉冰冻切片,进行免疫荧光检测均呈现阳性结果;转染的鸡胚CAM匀浆上清,用兔抗IBDV超强毒的高免血清,经Dot-ELISA检测呈现阳性.表明转染后基因获得表达,表达的蛋白具有免疫反应性.     

微小染色体维系蛋白3基因在斑马鱼早期胚胎发育过程中的表达

目的:制备地高辛标记的微小染色体维系蛋白3(MCM3)基因的RNA探针,研究MCM3在斑马鱼早期发育中的时空表达。方法:收集并固定受精后24 h时期的野生型斑马鱼胚胎,提取总RNA,制备DIG标记的MCM3 RNA反义探针,整胚原位杂交,研究MCM3在斑马鱼胚胎早期发育过程的表达。结果:斑马鱼的MCM3氨基酸序列与小鼠、人具有高度同源性,通过不同时期胚胎的原位杂交,发现MCM3在早期发育过程中普遍性表达,胚胎受精后0~2 hMCM3在增殖性区域泛表达,受精后14~22 h在中枢神经系统、发育未成熟的眼部、体节及增殖性区域表达,受精后24 h在血液、中枢神经、翼板中脑、视觉盖及增殖性区域表达,受精后48 h在头部及肛门增殖性区域表达。结论:明确了MCM3在斑马鱼胚胎发育过程中的表达模式,证明其与早期斑马鱼发育细胞增殖密切相关,为研究该基因功能提供了一定的理论基础。     

汉坦病毒感染细胞整合素受体信号转导相关差异表达基因筛选

通过基因芯片技术观察汉坦病毒感染细胞后整合素受体信号转导相关基因的差异表达,以探讨汉坦病毒进入细胞的分子机制.用汉滩病毒76-118株感染原代人胚肺成纤维细胞,同时设立正常对照细胞,于感染后第6h、24h和96h同时抽提感染组与正常对照组细胞总RNA,利用荧光标记dUTP逆转录制备cDNA探针,与人类受体及信号转导类表达谱芯片杂交,并对Cy3、Cy5荧光信号做扫描分析.结果显示有37项基因出现差异表达,其中31项基因在感染后6h出现差异表达,13项下调、18项上调;但在感染后24h和96h分别只有5项和4项基因出现表达差异;而且整合素信号转导通路中的重要基因如一些蛋白激酶相关基因在感染6h表达增强,丝化增强子1在感染6h和96h表达下调,微管相关蛋白1A在感染6h表达上调、感染24h和96h表达下调.这些进一步说明汉坦病毒感染细胞与整合素有关.     

滋养层细胞侵袭相关基因表达谱分析

分离收集正常妊娠第8～12周的细胞滋养层细胞和绒毛外滋养层细胞,提取细胞总RNA,制备cRNA探针并与AffymetrixU133plus2.0基因芯片进行杂交,获得正常细胞滋养层细胞和绒毛外滋养层细胞基因表达谱芯片。经计算机分析共筛选到1318个差异表达基因,其中上调基因813个,下调505个。所有差异表达基因按GeneOntoloty功能分类标准进行了功能检索。为胚胎发育早期绒毛外滋养层细胞侵袭的基因调控机制的研究提供了实验基础。     

cDNA文库法在HCV-1b检测芯片研制中的应用

制备丙型肝炎病毒(HCV) 1b亚型诊断芯片并进行初步验证评价.采用cDNA文库法制备探针,用限制性内切酶Sau3AⅠ消化HCV 1b全长cDNA ,所得的酶切片段72℃补平加A ,AT克隆,PCR初步鉴定,并测序.将筛选出的片段打印在氨基修饰的玻片上制备成检测芯片并进行杂交验证分析.运用cDNA文库法,得到2 2个大小相对一致(2 5 0～75 0bp)的基因片段.序列分析表明,均属于HCV 1b基因,可以作为诊断芯片探针;样品标记采用限制性显示(restrictiondisplay ,RD)技术,标记后进行杂交.杂交结果显示,样品和诊断基因芯片杂交的敏感性和特异性均佳.批内和批间精密度CV值分别为5 4 %和6 8% ,表明用cDNA文库法收集片段是一种快速、简便制备芯片探针的实用方法.