基因芯片技术及其应用

随着人类基因组计划的实施．能够对基因分子信息进行个别及大规模分析和检测的基因芯片技术得以诞生。由于其克服了传统核酸印迹杂交技术操作复杂、自动化程度低、检测效率低等缺点,得以飞速发展。现已在基因表达分析、DNA测序、多态性分析、基因诊断、药物筛选和药物开发、环境科学等领域得到了广泛的应用。     

百合病毒的DNA芯片检测技术研究

根据已知的黄瓜花叶病毒,百合无症病毒、百合斑驳病毒基因核苷酸序列,设计引物和探针,制备寡核苷酸芯片.用Cy3标记核苷酸引物,不对称RT-PCR扩增产物与芯片上的寡核苷酸探针杂交,荧光扫描仪检测并分析信号.研究制备的基因芯片能够检测侵染百合的3种重要病毒核酸的特异性荧光信号,该项技术具有特异、灵敏、快速的优点.     

应用DNA芯片技术对禽致病性大肠杆菌可能致病基因体外表达水平的研究

应用DNA芯片研究禽致病性大肠杆菌可能致病基因的表达.构建禽致病性大肠杆菌毒力基因、潜在毒力基因的DNA芯片,应用基因芯片技术对同属O2血清型的禽高致病性大肠杆菌E058株和低致病性大肠杆菌E526株在体外LB培养基和鸡血清培养状态下进行差异表达分析.结果:在体外LB静置培养状态下,低致病株E526与高致病株E058相比共有16个差异基因,均为下调基因.在鸡血清静置培养中,E526与E058相比共有15个差异基因,均为下调基因.应用基因芯片成功筛选了禽致病性大肠杆菌在体外不同条件下的毒力基因及可能毒力基因中差异表达基因,表明一些铁摄取系统相关基因对APEC的毒力较重要,同时也筛选出了一些新的可能致病基因aes-1,aes-2,aes-3,aes-4,aes-6,aes-8,aes-10,aes-13,aes-15,aes-31等.     

利用功能分类基因芯片研究不同品种猪脂肪中特定基因的发育性变化

利用Oligo功能分类基因芯片检测了瘦肉型的长白猪和脂肪型的太湖猪在1、2、3、4和5月龄间背部皮下脂肪中脂肪沉积代谢和细胞生长调控相关基因的动态表达变化。差异表达分析结果显示1~5月龄的品种间分别有10、6、11、8和19个基因的表达差异倍数大于2倍, 且长白猪有25个基因在不同月龄间的表达差异达显著水平(P<0.05)。其中血管生成素样蛋白4 (ANGPTL4)、组织蛋白酶K (CTSK) 、异柠檬酸脱氢酶2(NADP+) (IDH2)、脂蛋白脂酶 (LPL)、苹果酸酶1 (ME1)、 硬酯酰辅酶A去饱和酶 (SCD)和解藕联蛋白2 (UCP2)这7个基因不仅在同月龄的品种间和品种内的不同月龄间差异表达, 主成分分析结果也显示其表达模式明显偏离其他基因, 提示受到了特殊的调控。聚类分析结果显示1~5月龄间长白猪中正调控脂肪酸代谢基因的表达量逐渐上调, 太湖猪中参与细胞生长调控基因的表达量平缓波动且变化幅度相对较小。另外, 5个差异表达基因的荧光定量RT-PCR验证结果均与芯片结果呈正相关趋势。结果成功筛选出了对猪胴体和肉质性状可能具有重要影响并值得深入研究的一些候选基因, 初步揭示了相关基因的表达变化规律, 为了解生长发育过程中脂肪酸合成与水解的动态平衡过程提供了基础数据。     

利用基因芯片技术区分禽流感病毒主要亚型

[目的]研制可同时区分AIV的H5、H7、H9血凝素亚型及N1、N2神经氨酸酶亚型的基因诊断芯片.[方法]分别克隆了禽流感病毒的M基因,H5、H7、H9亚型HA基因,N1、N2亚型NA基因以及看家基因GAPDH的重组质粒.以重组质粒为模板,用PCR方法扩增制备探针,纯化后点于氨基修饰的片基上,制备基因芯片.在PCR过程中对待检样品进行标记,然后与芯片杂交,洗涤,扫描并进行结果分析.[结果]结果显示检测探针可特异性的与相应的标记样品进行杂交,呈现较强的杂交信号,且无交叉杂交.同时用RT-PCR、鸡胚接种和基因芯片方法对H1-H15亚型AIV参考毒株、30份人工感染样品、21份现地疑似样品进行检测,结果发现,对人工感染样品芯片检测方法与鸡胚接种和RT-PCR的符合率分别为100%和96%,现地样品符合率为100%.[结论]研究表明该方法可用于同步鉴别部分主要流行的禽流感亚型,是一种有效的新方法.     

应用微阵列技术筛选PS1TP1基因转染细胞差异表达基因

阐明乙型肝炎病毒(HBV)前S1蛋白反式激活蛋白1(PS1TP1)的表达对于肝细胞的基因表达谱的影响。应用基因芯片技术对于pcDNA3.1()和pcDNA3.1()PS1TP1分别转染的HepG2细胞的基因表达谱进行分析。以肝癌细胞系HepG2基因作为模板,应用聚合酶链反应(PCR)技术扩增PS1TP1基因片段,以常规的分子生物学技术构建表达载体pcDNA3.1()PS1TP1。以脂质体技术转染肝母细胞瘤细胞系HepG2,提取总RNA,逆转录为cDNA,与转染空白表达载体pcDNA3.1()的HepG2细胞进行DNA芯片分析并比较。在4096个基因表达谱的筛选中,发现有8个基因表达水平显著上调,14个基因表达水平显著下调。PS1TP1基因的表达对于肝细胞基因表达谱有显著影响。DNA芯片技术是分析反式调节靶基因的有效技术途径。     

分子生态学技术及其在环境微生物研究中的应用

分子生态学作为一门新兴的学科已经成为国内外科学家关注和研究的热点。目前的分子生态学技术主要有核酸杂交分析技术、特异性PCR扩增技术、DNA序列分析、基因芯片技术等。这些技术在环境微生物研究中的应用主要包括对微生物多样性的研究、种群结构和动力学的研究、代谢活性的研究以及在全球气候变化中对微生物影响的研究。最后,对环境微生物的分子生态学研究进行了展望。     

沉默DNA-PKcs对细胞信号转导相关基因转录的影响

利用RNA干扰技术构建DNA-PKcs表达抑制细胞模型,探讨DNA-PKcs对HeLa细胞信号转导相关基因表达的调控作用.通过观察细胞对辐射及顺铂的敏感性,鉴定细胞表型变化.用寡核苷酸芯片检测细胞信号转导相关基因的转录谱,并用RT-PCR方法和SEAP检测系统进一步验证基因的表达变化.所筛选出的DNA-PKcs表达抑制细胞对辐射及顺铂的敏感性升高,15个与细胞信号转导相关的基因表达升高,其中7个是与干扰素信号转导反应相关的基因.8个表达下降,包括有细胞增殖分化相关基因,如NFAT.RT-PCR检测结果与芯片结果相一致,利用SEAT报告系统检测,进一步证实NFAT转录活性下调.实验结果表明,DNA-PKcs除了参与DNA修复外,还调控细胞信号转导相关基因的表达,而且大多与细胞增殖分化相关.     

膜芯片检测A组轮状病毒的初步研究

建立表面带正电荷的尼龙膜为基片的基因芯片,采用RT-semi-nested PCR方法,对A组轮状病毒RNA实现高度扩增,并通过5'端带地高辛标记的上游引物实现扩增产物的标记.通过同膜芯片上探针的杂交和免疫显色,实现对A组轮状病毒的检测.结果表明,膜芯片对探针的固定效果、杂交吸脱和检测结果可靠,空白对照和阴性对照均为阴性,探针均显示为阳性信号,并且信号强弱与探针浓度关系不大,而主要与探针本身同互补链的结合相关.以上结果说明已经初步建立了快速检测A组轮状病毒的膜基因芯片检测技术.     

CCl4肝损伤与免疫性肝损伤小鼠模型间差异性比较研究

本文对比研究了CCl4肝损伤与免疫性肝损伤小鼠模型肝组织病理切片、生理、生化指标及差异基因表达谱的变化,根据两种肝损伤模型的差异表达基因,初步探讨了它们致肝损伤的机理。结果表明,两组模型小鼠的ALT、AST等多项生化指标与正常小鼠相比存在显著性差异：通过表达谱芯片实验,在CCl4组和免疫组中分别筛选得到379条和293条与正常组差异表达基因;其中有105条基因在两个模型组中均差异表达（表达下调基因58条,表达上调基因47条）。提示CCl4肝损伤与免疫性肝损伤小鼠模型间有相似性,但差异亦较明显。