cDNA微阵列与寡核苷酸芯片的制备方法

cDNA微阵列和寡核苷酸芯片是常见的合成后点样的DNA微阵列。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,本总结了近年来国内外献报道的cDNA微阵列制备方法;在多聚赖氨酸包被的玻璃基片表面制备cDNA微阵列;用琼脂糖包被的玻璃基片制备cDNA微阵列;在氨基或醛基修饰的玻璃基片表面制备cDNA微阵列;寡核苷酸芯片的制备方法;氨基修饰的玻片与5′末端带氨基的寡核苷酸探针通过不同的linker连接;硅烷化寡核苷酸直接点样于玻片上制成寡核苷酸微阵列;硫代寡核苷酸通过二硫键与巯基修饰的玻片连接;水凝胶芯片固定寡核苷酸。丙烯酰胺硅烷化的基片与5′丙烯酰胺修饰的寡核苷酸连接。并展望了基因芯片的应用前景。     

小鼠细胞因子相关基因表达检测寡核苷酸芯片的制备及分析

生物芯片技术用于基因表达谱研究是近年来发展起来的一项新技术 ,该方法本质上是基于对一玻璃片或膜表面上固定的ｃＤＮＡ或寡核苷酸的分子杂交 ,这一新技术可同时测定成千上万个基因的作用方式 ,几周获得的信息用其它方法可能要几年才能得到 ,是以定量方式同时监测大量基因相对表达的强有力的新方法[1 ,2 ] 。国内外目前主要采用ｃＤＮＡ芯片进行基因表达的检测 ,芯片制备所用的ＤＮＡ探针一般为已知基因ｃＤＮＡ克隆的ＰＣＲ扩增产物或ＥＳＴ的扩增产物[3～ 8] 。对基因的表达检测来说 ,ｃＤＮＡ芯片技术是一条非常适用的检测方法 ,但在有…     

寡核苷酸合成的一种优化方法

为提高寡核苷酸的合成效率,结合本实验室研制出的探针并行合成装置,提出了一种寡核苷酸合成的优化方法,可有效减少合成的循环次数,同时使合成成本降低、合成时间缩短,合成效率大大提高。     

醛基片PCR芯片技术在转基因玉米品系检测中的应用研究

针对9种转基因玉米品系Bt11、TC1507、Bt176、MON810、MON863、GA21、NK603、Mon88017、MIR604进行醛基片PCR芯片高通量检测和条件优化。特异性和灵敏度试验表明,醛基片PCR芯片的特异性较好,能应用于转基因玉米品系鉴定。而该方法应用于转基因检测的灵敏度为5%,有待于后续试验进一步优化。     

人乳头瘤病毒芯片寡核苷酸探针的研究

高危型人乳头瘤病毒（Human papillomavims,HPV）是宫颈癌的主要致病因子。利用Arraydesigner2．0和BLAST等生物学软件对10种型别的人乳头瘤病毒全基因组序列进行分析,设计高特异性、熔解温度（Tm）和GC含量相近的60mer HPV型特异性寡核苷酸探针,用于HPV检测芯片的制备,并对其中四型最常见HPV病毒（HPV6,11,16,18）探针的有效性进行初步验证,结果表明设计所得的探针型特异性好,可以应用于HPV的检测与分型。     

检测绵羊BMPR-IB基因多态性寡核苷酸芯片的制备

FecB基因是控制中国美利奴羊排卵率和产羔数的主效基因,由于A746G的点突变而导致绵羊表型的变化。本研究的目的在于根据FecB基因的多态性,制备寡核苷酸芯片检测绵羊FecB基因的单核苷酸多态性（SNP）,设计六条特异性的探针,用基因芯片点样仪将探针点样到醛基修饰的载玻片上,采集绵羊的血液样本,在芯片反应舱中,检测FecB基因A746G点突变,设计对应的软件进行判读,分析检测结果,与PCR-RFLP检测结果完全符合,证明制备的寡核苷酸芯片可以并行、准确而高效地检测FecB基因的多态性,能够作为分子标记辅助选育多胎绵羊的一种合适的检测技术。     

肿瘤相关基因表达检测寡核苷酸芯片的制备及其初步应用

为研制肿瘤相关寡核苷酸芯片,并实现其在抗肿瘤反义核酸“癌泰得”作用机理研究方面的初步应用,制备了包含近450种肿瘤相关基因特异寡核苷酸探针的寡核苷酸芯片,建立了相应的质控标准.“癌泰得”用脂质体转染HepG2肿瘤细胞,提取细胞总RNA反转录并荧光标记cDNA,用制备的寡核苷酸芯片检测肝癌细胞HepG2的肿瘤相关基因表达水平,用软件分析获得其差异基因表达谱.0.4 μmol/L的反义核酸“癌泰得”作用于HepG2细胞15 h后,MDNCF、DHS等基因mRNA表达下调,MUC2、MPP11、LAT、HRIF-B、JNK3A1等mRNA基因表达上调,初步检测到了“癌泰得”的抗肿瘤作用可能的相关基因,为进一步的分子作用机理的探讨奠定基础.结果表明,制备的肿瘤相关芯片敏感度高、特异性高、重复性均较好,可用于检测肿瘤相关基因的表达谱,为临床诊断和基础研究提供了技术平台.     

多药耐药基因分型芯片的制备及优化

目的:建立多药耐药基因(mdr1)分型芯片,以检测患者的单核苷酸多态性(SNPs)。方法:设计并合成探针和引物,制备芯片;构建野生型和突变型质粒,以其为模板经PCR仪扩增后,与芯片上的探针杂交,并用扫描仪分析结果。结果:构建了野生型和突变型质粒,与芯片杂交能很好地区分基因型;优化了制备条件,建立了分型标准。结论:该基因芯片是一种快速特异的基因分型方法。     

用于丙型肝炎病毒抗原测定的SiO_2载体的制备及其性质分析

为了优化将抗体偶联在二氧化硅试管表面上以便进行丙型肝炎抗原检测的分析系统,本研究通过氨基硅烷的活化作用,在玻璃表面形成活化的氨基,以戊二醛作为化学交联试剂,在已硅化的玻璃表面固定丙肝单克隆抗体,并进行丙肝抗原(HCAg)的测定。结果显示,通过条件优化实验,发现以10%(V/V)的氨基硅烷水溶液处理玻璃试管3h后,再用3%(V/V)的戊二醛水溶液交联丙肝单克隆抗体2h,可以得到固定效果较好,非特异性较低的玻璃载体,对HCAg可测至1μg/L。可见,用该方法制备的玻璃载体可为进一步建立新的HCAg磁性免疫检测系统提供理论和实验依据。     

应用多重标记引物增强寡核苷酸芯片的荧光信号强度

寡核苷酸芯片技术是一种高通量发掘和采集生物信息的强大技术平台,目前已广泛应用于生物科学领域 . 为改善寡核苷酸芯片的分析性能,对影响芯片杂交结果的因素,如片基表面的化学处理、探针的长度、间隔臂的长度、杂交条件等,进行了深入的研究和优化 . 对寡核苷酸芯片而言,仍有待解决的问题是如何产生更强的荧光信号来改善其检测灵敏度 . 利用两种类型的多个荧光分子标记的引物,来增强二维寡核苷酸芯片平面上的荧光信号强度 . 两种引物分别命名为：多标记线性引物和多标记分支引物 . 通过增加标记在目标 DNA 片段上的荧光分子数,可以显著增强寡核苷酸芯片上相应捕获探针的信号强度 . 实验表明,使用多标记引物能将所用的寡核苷酸微阵列的检测限 ( 以能够检测的最低模板量计算 ) 降低至单荧光标记引物的 1/100 以下,多重标记技术是一种有效增强微型化探针矩阵检测灵敏度的信号放大方法 .     

糖芯片的制备和检测应用研究进展

近数十年来,糖芯片逐渐成为分析糖介导的识别和结合作用的强有力工具,具有样品检测用量少、特异性强和高通量等优点,可以大大提高糖生物学研究的效率。主要介绍了通过糖库的构建、共价结合和非共价吸附法等方法制备糖芯片的过程,糖芯片的检测方法及其在生物学研究和生物医学领域的应用,以期为糖芯片相关研究提供参考。     

三种寡核苷酸芯片片基的比较

将荧光标记的寡核苷酸打印在Corning、多聚赖氨酸包被的DAKO玻片和多聚赖氨酸处理的一种显微镜载玻片上,并按常规方法进行洗脱,通过GenePix4100A扫描并以Genepix6．0软件分析点的大小、荧光强度和背景荧光强度来衡量3种片基的均一性和固定效率,并通过不同浓度梯度的60bp寡核苷酸探针的杂交实验来衡量片基对杂交效率的影响．结果显示,3种片基的均一性都较好,而多聚赖氨酸包被的DAKO和Cornning芯片的固定效率和杂交效率优于国产芯片．     

寡核苷酸探针制备的优化

目的:探讨寡核苷酸微阵列制备中适合使用的探针浓度、探针缓冲液pH值、离子强度、优化杂交条件。方法:选取人白细胞抗原DQA1位点,针对多态性集中的外显子2设计一对保守引物及16条特异性分型探针;分别用ddH2O和0.1、0.2mol/L碳酸盐缓冲液(pH=7)稀释探针至100μmol/L;选取合适的缓冲液浓度后,调碳酸盐缓冲液为5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0等6种pH值,选取最优pH值及离子强度,分别溶解探针至20、50、100、200μmol/L,比较上述不同条件的杂交结果。结果:用0.1mol/L、pH9的碳酸盐缓冲液溶解探针杂交效果最佳;探针浓度为20μmol/L时信号弱,其他浓度下无显著差别。结论:通过探针制备的优化可以提高杂交效率,探针浓度与杂交信号强度无明显正相关。     

病毒感染相关基因微阵列的制备及其在HBV感染应答基因筛选中的应用

为筛选乙型肝炎(乙肝)病毒(HBV)感染应答基因,探讨HBV感染分子机理,采用生物信息学分析、筛选宿主细胞中与乙肝病毒、丙型肝炎(丙肝)病毒、流行性感冒(流感)病毒等感染密切相关的基因,设计并合成寡核苷酸探针,制备了含231种病毒感染相关基因的寡核苷酸微阵列.利用此微阵列比较HepG2细胞、HepG2.2.15细胞之间的基因表达谱差异,筛选乙肝病毒感染候选应答基因,从分子水平对乙肝病毒感染作用机理进行初步研究.制备的病毒感染相关基因表达谱微阵列的监测结果显示,阳性对照和看家基因探针出现较强信号,空白点样液和阴性对照探针未出信号,大部分基因探针信号强度在可分析范围内,上矩阵和下矩阵反映的基因表达情况一致,证明微阵列的特异性、敏感性、重复性都较好.HepG2.2.15与HepG2细胞基因表达谱比较结果显示,28个宿主基因在HepG2.2.15细胞中高表达,包括ASGR1、AFP、Fibronectin、APOC等基因;4个基因低表达,包括RRM1、ICSBP等基因.初步筛选获得HBV感染候选应答基因.此结果表明,制备的微阵列敏感性、特异性、重复性好,可为研究病毒宿主相互作用关系提供技术平台,应用此微阵列筛选获得的HBV候选应答基因可为揭示HBV感染的分子致病机理提供新的信息,为抗HBV药物研究提供潜在的作用靶点.     

cDNA微阵列制作的优化

为了优化筛检cDNA微阵列中靶基因的最适长度、浓度及点样溶液的种类,设计持家基因betaactin和GAPDHRT PCR3对引物,产物长度在189～1078bp之间,以乙肝病毒DNA片段为阴性对照,扩增纯化后分别溶于3×SSC、50%DMSO及0.5mol/L碳酸盐缓冲液(pH=9.0)中,调整浓度分别为0.5μg/μL、1.0μg/μL和1.5μg/μL,比较上述不同条件的杂交结果。结果表明,杂交具有较好的特异性,阴性对照(乙肝病毒)和空白对照(点样溶液)均未见杂交信号;3种长度的同一靶基因杂交信号强度无明显差别(betaactinP=0.378;GAPDHP=0.866);3种点样溶液中以50%DMSO杂交信号最好,较强且均匀一致(P=0.0001),其余2种差异不显著(P=0.142);3种浓度靶基因杂交信号差异不显著(P=0.648),浓度高者信号略强。短片段靶基因(200bp左右)可获得与长片段靶基因(1000bp以上)一样较好的杂交信号,点样溶液以50%DMSO效果最好,靶基因浓度为0.5μg/μL时即可得到较好的杂交结果。     

寡核苷酸芯片技术用于检测过氧化物酶体活化物激活受体基因多态性

 通过寡核苷酸芯片技术检测PPARα基因Leu162Val、Val227Ala多态性和PPARγ Pro12Ala的基因多态性,建立一种快速、简便、准确的方法,为研究非酒精性脂肪性肝病的发病机制、临床诊断和治疗提供依据.收集人体外周血标本,提取DNA进行PCR扩增,设计相应的探针和引物,制备检测芯片,PCR产物与芯片杂交后,扫描芯片并分析结果.PCR产物进行测序验证.寡核苷酸芯片技术检测PPARα基因Leu162Val、Val227Ala多态性和PPARγ Pro12Ala基因多态性结果与测序结果一致.寡核苷酸芯片技术检测非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)密切相关的PPAR基因多态性快速、准确,值得临床推广和应用.     

应用寡核苷酸芯片筛选维甲酸诱导神经母细胞瘤细胞系SH-SY5Y分化成神经元过程中的差异表达基因

目的:应用寡核苷酸芯片筛选维甲酸(RA)诱导神经母细胞瘤细胞系SH-SY5Y分化成神经元过程中的差异表达基因。方法:从人胎脑及不同类型神经系统肿瘤组织中获取目的基因,查询相应基因mRNA序列,设计并合成探针,制备了含218种基因的神经功能相关的寡核苷酸芯片。应用RA诱导SH-SY5Y8d分化成成熟神经元,提取对照组和实验组每天的总RNA,通过逆转录荧光标记cDNA探针并与芯片杂交,洗片后扫描获取图像,数据分析获得差异表达基因,并通过RT-PCR进行验证。结果:发现13种基因表达上调,没有得到下调基因。RT-PCR验证结果基本与芯片结果一致。结论:SH-SY5Y经RA诱导分化成神经元存在一些差异表达的基因,寡核苷酸芯片技术可为研究SH-SY5Y诱导分化成神经元的分子作用机理提供技术平台。