一种检测小鼠转录因子活性的微阵列芯片的构建及应用

转录因子是一类具有序列特异性的双链DNA结合蛋白．在哺乳动物细胞中,一个转录因子可以调控多个靶基因,一个基因也同时受到多个转录因子的调控,从而形成复杂的基因表达网络调控机制．在蛋白质水平检测特定状态下组织或细胞中的转录因子活性对深入研究基因表达调控的分子机制具有重要的意义．针对TRANSFAC数据库提供的226个小鼠转录因子的PSSM,设计了240个转录因子结合探针,构建了可以在蛋白质水平同时检测约200个小鼠转录因子的微阵列芯片,实验结果显示：a．针对含有不同DNA结合结构域的7个转录因子,进行依赖于抗体的转录因子活性检测,结果证明该芯片具有良好的特异性;b．针对NFκB转录因子纯品,芯片的检测灵敏度可以达到0.5 nmol/L,线性范围为0.5～20 nmol/L,表明芯片具有较高的灵敏度和良好的定量能力;c．针对经典的IKK,JNK信号通路和JAK/STAT信号通路,该芯片可以检测到其关键转录因子的活性变化,证明芯片的可靠性;d．针对小鼠前脂肪细胞系3T3-L1的分化,该转录因子活性芯片不但检测到了已经报道的活性发生变化的转录因子,如PPAR家族和C/EBP家族外,还发现了以前没有报道过的SRF等,充分显示了芯片技术的高通量优势和发现新数据的能力．     

玻璃表面cDNA微阵列的制备与优化

对DNA进行荧光标记,确定简单、实用和有效的固定化方法和筛选出合适的杂交条件,是制备DNA阵列的几个关键步骤。在PCR的过程对cDNA进行标记,不同的掺入比例可以得到不同的标记效率,Cye dye-dCTP/dCTP的比例在1：3－1：4较好。将DNA固定到玻璃表面,poly-1-lysine方法是一种不需要对DNA进行修饰的有效方法,其中UV照射的能量以600mJ效果最好;水合（rehydrate）温浴过程的温度以65℃最佳,在固化过程中所用探针的浓度0.2-0.5mg/ml对杂交信号影响不多,也就是芯片表面固定的探讨DNA应选在此范围内,杂交信号与所用的靶DNA的浓度成正相关,且有一定的范围内呈正比例关系。     

生物芯片研究进展

生物芯片是便携式生物化学分析器的核心技术,通过对微加工获得的微束结构作生物化学处理能使成千上万个与生命相关的信息集成在一块厘米见方的芯片上,采用生物芯片可进行生命科学与医学中所主的各种生物化学反应,从而达到对基因、抗原和活体细胞等进行测试分析的目的。生物芯片发展的最终目标是将从样品制备、化学反应到检测的整个生化分析过程集成化以获得所谓的微型全分析系统或称缩微芯片实验室。生物芯片技术的出现将会给     

生物芯片研究进展

生物芯片是便携式生物化学分析器的核心技术。通过对微加工获得的微米结构作生物化学处理能使成千上万个与生命相关的信息集成在一块厘米见方的芯片上。采用生物芯片可进行生命科学和医学中所涉及的各种生物化学反应,从而达到对基因、抗原和活体细胞等进行测试分析的目的。生物芯片发展的最终目标是将从样品制备、化学反应到检测的整个生化分析过程集成化以获得所谓的微型全分析系统（ｍｉｃｒｏｔｏｔａｌａｎａｌｙｔｉｃａｌｓｙｓ－ｔｅｍ）或称缩微芯片实验室（ｌａｂｏｒａｔｏｒｙｏｎａｃｈｉｐ）。生物芯片技术的出现将会给生命科学、医学、化学、新药开发、生物武器战争、司法鉴定、食品和环境卫生监督等领域带来一场革命。本文阐述了生物芯片技术在加工制备、功能和应用方面的近期研究进展。     

用聚类法分析受抗真菌物质处理后的酵母细胞全基因表达谱

微阵列DNA芯片技术可以并行分析成千上万个基因的表达情况,它为研究药物的作用机制提供了一个新的高效技术平台.用9种已知和未知作用机理的抗真菌化合物处理酵母细胞,并得到酵母细胞的全基因表达谱,然后对其进行聚类分析.结果表明作用机制类似的化合物具有相近的聚类关系.两性霉素B和制霉菌素、酮康唑和克霉唑都是已知的作用机制类似的抗真菌药物.通过对基因表达谱进行聚类分析,发现前一组和后一组分别被聚类在一起.另外已知澳洲茄胺抑制的是细胞膜上麦角固醇的合成,聚类分析表明它与酮康唑,克霉唑的聚类很靠近.对微阵列DNA芯片产生的基因表达谱进行聚类分析,由于作用机制相似的药物会被聚类在一起,因此根据未知药物和已知药物的聚类关系,可以了解未知药物的作用机制,这对于加速新药开发的步伐具有十分重要的意义.     

DNA芯片技术中利用内标对数据归一化后检测基因的表达变化

在DNA芯片技术中 ,通过反转录反应 ,由mRNA合成带有荧光标记物的cDNA的过程中 ,往往要参入已知质量的poly(A) + RNA ,以对DNA芯片的检测灵敏度进行归一化处理 .通过体外转录的方法 ,以真核生物的cDNA克隆中的DNA片段为模板合成poly(A) +RNA ,对之定量后 ,以不同的质量比参入到样品的反转录体系中 ,代表不同的RNA拷贝丰度 ,从而对DNA芯片检测的灵敏度进行了定量 ,并得到DNA芯片上杂交点的荧光信号强度与基因表达的RNA拷贝数成正相关的关系 .利用含有内标的DNA芯片检测了热击反应后酵母细胞的基因表达变化 ,结果与Northern印迹方法检测结果是相符的     

一种用于基因芯片可靠的双轮RNA线性扩增技术

DNA微阵列能在一次实验中检测成千上万个基因的表达情况, 有助于阐明疾病发生的分子机制及发现新的诊治靶标.但常规方法需要大量RNA, 因而基于T7 RNA线性扩增技术逐渐成为微阵列表达谱实验中最常用的探针制备方法.本方法将实验步骤进一步改进,增加额外的一轮体外转录,并结合Klenow酶标记技术来制备cDNA靶标和寡核苷酸芯片杂交.从纳克量级的总RNA起始,本方法和常规的RNA单轮线性扩增法相比,仍然准确地保留了约70%的基因表达信息.同一RNA样本的自身比较实验及重复实验结果也显示,该方法具有较高的可靠性和重复性.RNA双轮体外扩增法需要的起始RNA相对于常规的单轮扩增法减少了很多（10 ng甚至更少）,因而非常适合分析那些只能提供微量RNA的样本.     

SARS病原体特征与临床实验室诊断

SARS的全球性流行带来了严重的公共卫生问题和社会经济问题。目前,在SARS病原体鉴定、基因组结构和序列变异、SARS流行特征和实验室诊断等方面获得了很大的进展。现已证实SARS的病原体为SARS冠状病毒。SARS冠状病毒是一种与原来已知冠状病毒在某些方面类似、但又独具特征的新型冠状病毒,该病毒的起源可能源于野生动物。多个SARS冠状病毒的全基因组核酸序列测定现已完成,在SARS冠状病毒的实验室诊断方面,现已有了免疫学方法检查抗体和分子生物学方法检查病毒RNA。直接检测病毒抗原和定量检测病毒多靶点基因是今后的发展方向。     

蛋白质微阵列检测抗原-抗体相互作用

为了制备蛋白质微阵列和研究芯片表面抗原-抗体的相互作用,研究了如何在玻片表面固化蛋白质和用荧光染料（Cy3,Cy5）对蛋白质进行标记.结果表明,在醛基修饰的玻璃表面,通过共价偶联的方法将抗原或抗体固定到芯片表面,能使二者保持其特异性结合能力.同时,荧光标记后的抗原或抗体仍然具有特异性结合能力.蛋白质微阵列是通过机械手在玻片表面排阵制作的.芯片上的荧光信号获取采用了激光共焦荧光扫描系统.用不同浓度的抗原探针阵列,对其相应的抗体靶分子的特异性结合进行了分析和研究.此外,还通过在玻片表面固定兔IgG和固定鼠IgG,对羊抗兔和羊抗鼠抗体与其相应抗原的特异性相互作用进行了检测.