基因芯片的制备方法

合成后点样的DNA微阵列分析cDNA微阵列和寡核苷酸芯片,点样方法主要是通过物理吸附或共价结合的方式将探针固定于载体上。本文归纳了近年来国内外文献报道的基因芯片的制备方法,展望了基因芯片的应用前景。     

基于遗传算法的基因芯片图像网格定位

对基因芯片荧光图像进行网格定位是进行芯片分析的前提与关键。利用为形模板匹配方法,基因芯片的自动网格定位问题转化为优化问题,从而用遗传算法求解。遗传算法是一种模拟自然界进化过程的启发式优化计算法,具高效及可收敛到全局最优的特点。实验证明该方法具有良好的准确性与可靠性。     

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     

应用基因芯片技术检测肝组织的基因表达

为检测正常肝组织中的基因表达状况,采用cDNA microarray技术对正常肝组织中表达的1500个基因进行定量,结果为97个基因较高表达,1010个基因中度表达,380个基因低表达,结果是cDNA microarray技术是大规模检测基因表达的有效方法。     

若干技术在根际微生物研究中的应用

根际微生物是指植物根表及近根土壤中的微生物。根际微生物的研究对于微生物生态学、植物生态学及工业生物技术开发均具有十分重要的意义。为了进行更全面的研究以应对根际微生物研究所面临的复杂挑战,需要将各种生物学研究方法结合起来使用。综述了目前国内外应用较广泛的基于分子生物学的根际微生物研究方法,并对若干主要方法进行了横向比较,重点论述了结合高通量测序技术和基因芯片技术的根际微生物研究方法的新进展,并对相关技术的应用现状及其未来应用前景进行了综述。     

分子生物学技术在肠道菌群研究中的进展

人的肠道中栖息着大量微生物,这些微生物与宿主形成一个相互依赖且相互制约的微生态系统。肠道菌群结构与遗传、饮食、疾病、环境等因素存在千丝万缕的联系,其地位与作用相当于一个后天获得的"器官",对人体的消化、营养吸收、能量供应、脂肪代谢、免疫调节、抗病等诸多方面有不可替代的作用,因此,研究人的肠道菌群具有十分重要的意义和作用。本综述着重论述荧光原位杂交(FISH)、基于聚合酶链式反应的变性梯度凝胶电泳(Polymerase chain reaction denaturing gradient gel electrophoresis,PCR-DGGE)技术、实时荧光定量PCR(Real-time polymerase chain reaction)技术、基因芯片(Gene chip)技术及以焦磷酸测序平台为代表的第二代测序技术等多种分子生物学技术在肠道菌群研究方面的应用,并对未来肠道菌群方面的研究进行展望。     

幽门螺杆菌感染与胃癌相关基因的筛选及预后分析

目的通过分析幽门螺杆菌感染胃黏膜组织和胃癌细胞系后的差异基因变化,并在癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库和肿瘤基因芯片(Oncomine)数据库进行验证,探究幽门螺杆菌导致胃癌发生、发展的分子机制。方法分析基因表达汇编(Gene Expression Omnibus,GEO)数据库幽门螺杆菌感染相关芯片集GSE5081与GSE70394,绘制维恩图查找幽门螺杆菌感染后共同上调的差异基因。对共同上调的差异基因进行功能富集分析。通过TCGA和Oncomine数据库验证差异基因在胃癌中的表达。利用Kaplan-Meier Plotter数据库和GEPIA数据库分析差异基因表达高低与胃癌患者预后是否存在相关性。结果通过差异基因筛选和维恩分析,两个芯片集共有21个共同上调差异基因。GO分析发现共同上调差异基因主要富集在对细菌来源分子的反应、趋化因子CXCR受体结合、中性粒细胞趋化作用等相关的基因功能上;KEGG通路主要富集在癌症通路、TNF信号通路、趋化因子信号通路等。STRING以及PPI数据库分析发现21个基因中PRDM1、IL10、NRP1、BIRC3、GNG13、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL8基因存在有网络关系,属于关键枢纽基因。通过TCGA和Oncomine数据库筛选及验证,发现在胃癌组织中NRP1、CXCL1、CXCL8基因明显上调,结果差异有统计学意义(TCGA数据库中,三者P值均小于0.05,Oncomine数据库中,NRP1:t=4.607,P0.01;CXCL1:t=5.854,P0.01;CXCL8:t=5.316,P0.01)。在Kaplan-Meier Plotter数据库(210615-at芯片:P0.01;210510-s-at芯片:P0.01;212298-at芯片:P0.01)以及GEPIA数据库(P0.01)两个数据库中,NRP1的高表达均与胃癌的预后负相关。结论不同的数据库均显示NRP1、CXCL1、CXCL8三个基因与幽门螺杆菌感染相关,同时在胃癌中高表达,并且NRP1的高表达与胃癌的不良预后相关,这些结果为进一步探究幽门螺杆菌导致胃癌发生、发展的分子机制提供了重要基础。     

受脱落酸调节的拟南芥F-box基因的差异表达分析

脱落酸(Abscisic acid,ABA)是一种重要的植物激素,在种子休眠的建立、种子萌发、根发育和非生物胁迫反应过程中发挥作用。F-box蛋白是E3泛素连接酶SCF复合体的组成部分,通过特异识别和调节底物蛋白水平而调控植物生长发育过程。通过分析GEO基因芯片,筛选到38个受ABA调节的拟南芥候选F-box基因。选择其中6个F-box基因,进行实时荧光定量PCR分析。研究结果与基因芯片结果基本一致。分析启动子,发现候选基因含有大量ABA、干旱和胁迫相关的顺式作用元件。分析基因表达谱,发现部分基因在保卫细胞、种皮、花粉和衰老叶片中呈现高表达;大部分基因在ABA处理、胁迫和种子吸胀过程中表达量改变显著。这些分析结果为深入研究ABA调节植物生长发育和抗逆的分子机制提供了线索。     

酪胺信号放大-量子点标记银染增强的基因芯片可视化检测方法的建立

目的:建立一种酪胺信号放大-量子点标记银染增强的基因芯片可视化检测方法,提高基因芯片检测的灵敏度。方法:待测靶基因与固定在玻片上的探针杂交,依次加入链霉亲和素标记的辣根过氧化物酶、生物素标记的酪胺及链霉亲和素标记的量子点,37℃孵育,然后加入银增强试剂显色,最后用可视化生物芯片扫描仪扫描并记录结果;以牛布鲁菌210105株为检测对象,以酪胺信号放大-荧光素Cy3(TSA-Cy3)检测法为对照方法,测定酪胺信号放大-量子点标记银染增强(TSA-QDS)检测法的灵敏度。结果:确定了基因芯片量子点标记银染增强可视化检测方法的检测流程,优化了检测条件,并考察了检测灵敏度。优化的检测条件为:酪胺-生物素稀释比例为1∶4000,链酶亲和素标记的量子点稀释比例为1∶50,37℃孵育时间为25~30 min,银染增强时间为6~7 min。检测牛布鲁菌的灵敏度为103CFU/mL。结论:该方法实现了基因芯片高灵敏度可视化检测,其灵敏度与荧光法相当,并且有可视化的优势。     

乙肝相关性肝癌中新基因CHCHD2的生物信息学分析

应用基因芯片技术获取以稳定转染HBx基因的肝癌细胞HepG2(HepG2-X)及非转染的肝癌细胞HepG2的差异表达的基因,利用生物信息学方法对新基因CHCHD2进行初步分析表明,该蛋白开放性读码框长456 bp,编码151个氨基酸残基,相对分子量为15.55 kD,等电点9.43,是主要定位于线粒体中的亲水性蛋白,二级结构均以α-螺旋和无规则卷曲为主要构件。同源性比较分析结果表明,其碱基序列与已经报道的其他17个物种相似性为64%-99%,且符合种属之间的进化关系。