DNA微阵列(或芯片)技术原理及应用

DNA微阵列或芯片(DNA microarray or chip)技术是近年发展起来的又一新的分子生物学研究工具.它是利用光导化学合成、照相平板印刷以及固相表面化学合成等技术,在固相表面合成成千上万个寡核苷酸探针,或将液相合成的探针由微阵列器或机器人点样于尼龙膜或硅片上,再与放射性同位素或荧光物标记的DNA或cDNA杂交,用于分析DNA突变及多态性、DNA测序、监测同一组织细胞在不同状态下或同一状态下多种组织细胞基因表达水平的差异、发现新的致病基因或疾病相关基因等多个研究领域.     

DNA双链断裂检测技术研究进展

细胞DNA的完整性受到不同因素的影响,可分为内源性及外源性因素,这些因素均可引起不同程度的DNA损伤。其中,DNA双链断裂是最严重的一种DNA损伤,若未能进行及时的修复,则会引起一系列的损伤反应。严重的DNA双链断裂甚至可以造成细胞凋亡、肿瘤的发生等严重后果。因此,快速并准确地检测细胞DNA双链断裂程度能帮助评估DNA的完整性、内外环境的遗传毒性效应、临床诊断和放化疗监测。DNA双链断裂检测技术近年来发展迅速,目前可基于物理或化学方法、免疫荧光法和高通量测序技术检测DNA双链断裂程度。对这些检测方法的最新研究进展、应用以及其优缺点进行介绍,旨在为后续DNA双链断裂程度检测的研究和临床提供参考。     

DNA微阵列技术及其在肿瘤生物学中的应用

人类基因组测序工作的完成使人们可以方便地调用任何基因序列,但仅有基因序列并不能解释众多的生物学问题,这要求发展一种高通量的技术用于研究基因的生物学功能以及基因的相互作用。DNA微阵列技术以其高通量的特点,已经在肿瘤生物学的研究中逐渐被采用。由于癌症是源于基因表达谱改变的基因疾病,通过DNA微阵列技术研究癌症细胞和对应的正常细胞的基因表达差异,将会使人们更好地了解肿瘤的形成和发展过程。     

DNA甲基化微阵列

DNA甲基化微阵列是近年发展起来的高通量分析基因组水平DNA甲基化状态和模式的新型技术,已成为肿瘤表观遗传学组研究的重要工具之一。利用DNA甲基化微阵列研究某种疾病状态下异常甲基化的基因有利于进一步明确该疾病的表观遗传学异常机制,发现与之相关的表观遗传学标志物。现有的DNA甲基化微阵列主要包括CpG岛微阵列和甲基化寡聚核苷探针微阵列,根据已有的文献资料,较为详细地阐述了上述技术的原理、特点和适用范围,对于研究者根据自己的研究目的选择适当的DNA甲基化微阵列技术具有一定的指导价值。     

组织微阵列的原理及应用

组织微阵列是将若干石蜡包埋块上的各种典型组织或细胞转移到一个新石蜡块上重新构建微型化高通量组织阵列的方法,可以有效地进行各类临床病理组织的原位观察和研究。组织微阵列技术可以在一块薄片上同时排列几百个样品,进行高通量的基因和蛋白质分析,且能够充分利用组织资源,将多个样品的平行实验一次完成。在分析RNA和某些蛋白质时,石蜡包埋组织的使用受到限制。为了解决这个问题,发展了冷冻微阵列的方法。该方法快速便捷,效率很高,为使用临床标本及其相关的病理数据库来进行基因和蛋白质水平的研究提供了机会。该阐述了来自于组织和细胞系的微阵列的制备方法和技术特点,并概述它们在临床研究中的应用以及发展前景。     

滚环DNA扩增的原理、应用和展望

滚环DNA扩增 (rollingcircleDNAamplification ,RCA)是一种等温信号扩增方法 ,其线性扩增倍数为 1 0 ⁵,指数化扩增能力大于 10⁹,产生的扩增产物连接在固相支持物 (如玻片、微孔板等 )表面的DNA引物或抗体上。RCA是一种适合在芯片上 (on chip)进行信号扩增的新技术 ,它既能提供研究分析的敏感性和特异性 ,又能保持立体分析的多元性。RCA亦是一种痕量的分子检测方法 ,可用于极其微量的生物大分子和生物标志的检测与研究     

DNA微阵列在药物研究中的应用

DNA微阵列是传统分子生物学向后基因组学过渡中发展起来的新技术,具有高通量,速度快的优点,并能够在药物和基因之间架起一座桥梁.从基因水平上来解释药物的作用机理,因此在新型药物开发和分析中具有广泛的应用前景.本文着重介绍了该技术的概况和在药物开发和分析中的应用,并提出了该技术在药物开发和分析的前景和展望.     

微阵列技术及其应用

微阵列技术是在一小片固相基质上储存大量生物信息的新技术,应用微阵列可在基因组水平研究基因表达,进行基因的功能分析,基因制图和基因测序,检测基因突变及多态性,真正实现了基因分析的大规模、平行、小型和自动化。     

DNA微阵列技术在细菌感染后宿主反应研究中的应用

感染性疾病是病原微生物和宿主紧密相互作用的结果。深入理解宿主对病原微生物感染发生反应的分子基础是预防感染性疾病发生和组织损伤的必要条件。本文通过介绍体内、体外2种感染模型中宿主对细胞内和细胞外致病菌感染后的基因表达谱变化,简述了DNA微阵列技术在病原菌一宿主相互作用中宿主反应研究中的应用。     

DNA微阵列技术在阿尔茨海默病及其防治药物研究中的应用

在生物技术飞速发展的今天,DNA微阵列已成为功能基因组时代大规模、高通量乃至全基因组表达和功能研究的有力工具。阿尔茨海默病,因其发病机制复杂,迄今尚无定论,因此在临床上也缺乏有效的防治药物。简要综述DNA微阵列技术应用于阿尔茨海默病发病机制、早期诊断及防治药物等方面的研究进展。     

双链DNA细菌病毒DNA包装的机制

病毒是由蛋白质和核酸构成的,每种病毒只含有一种核酸—DNA或RNA。在病毒繁殖的过程中,蛋白质的合成和核酸的复制是分别由两套不同的机器来完成的。当蛋白质和核酸分别合成之后,两者如何结合以形成具有感染性的病毒粒子?这一问题早就引起病毒学家的兴趣而至今尚未完全得到解答。病毒核酸包装(packaging or encapsidation)就是指核酸与结构蛋白相互结合的过程。其机制的阐明将能为研究蛋白质、DNA和     

DNA微阵列在结核分枝杆菌研究中的应用

高密度DNA微阵列技术可以通过一次杂交获得大量的基因组信息,广泛用于基因组结构和基因表达谱分析。本文简介DNA微阵列技术在结核分枝杆菌的功能基因组学,致病机理以及耐药机制,诊断等方面的应用。     

DNA微阵列在猪遗传育种中的应用

DNA微阵列是高通量﹑微型化﹑自动化研究生物大分子功能的高新技术,目前已经广泛应用于动植物生物学过程的基因表达研究中。猪既是重要的经济动物,又是常用的实验动物,应用DNA微阵列对其重要经济性状主效基因的寻找和各种疾病遗传机制的探索已经成为今后该领域的一个十分重要的发展方向。     

蛋白微阵列技术及其应用

蛋白质微阵列是即基因芯片技术之后 ,又一重大的技术突破。它在蛋白质组学的研究中将起重要作用 ,可以用于疾病诊断、毒理学和药理学研究和环境监测等方面。它具有高通量、自动化、灵敏度高和可用于多元分析等优点。就蛋白微阵列的原理、相关的制备方法与检测技术及其应用等方面进行了阐述 ,并对现阶段该技术存在的不足和发展前景进行了讨论。     

植物DNA双链断裂修复的保守性和特异性

文章概述了植物DNA双链断裂（double-strand break，DSB）修复的研究进展。从酵母、脊椎动物、植物在此领域已取得的成果来看，真核生物DSB修复在过程和参与蛋白方面均有一定的进化保守性；另一方面，植物的DSB修复有其特异之处。     

电离辐射诱导的DNA双链断裂

利用γ射线和不同ＬＥＴ的碳离子幅照小鼠Ｂ１６黑色素瘤细胞、Ｈｅｌａ细胞、Ｖ７９中国仓鼠肺细胞和人肝癌ＳＭＭＣ－７７２１细胞的ＤＮＡ,采用脉冲场凝电泳结合荧光扫描技术研究了ＤＮＡ双链断裂（ＤＳＢ）片段的分布。结果发现ＤＳＢ片段是非随机分布的,而且这种分布与ＤＮＡ序列有关。原因可能在于沉积的能量直接或间接沿ＤＮＡ链迁移,链上相对较弱的化学键优先产生反应,并最终导致链的断裂,从而引起断裂的不均匀分布。     

DNA微阵列基片的化学处理

对于合成后点样的DNA微阵列 ,基片的表面化学处理非常重要。它直接影响到样品与基片的结合效率 ,进而影响杂交结果。基片表面的各种化学修饰方法多种多样 ,物理吸附主要以赖氨酸包被为主。共价结合通常使用同源偶联分子或异源偶联分子 ,还可以在基片表面组装线状、分支状连接分子或包被琼脂糖。着重介绍了DNA微阵列的制备 ,即样品如何固定到玻璃基片上。总结了不同类型基片表面的化学修饰方法以及DNA与基片的化学结合。     

固态纳米孔:下一代DNA测序技术——原理、工艺与挑战

固态纳米孔测序技术作为新兴的第四代DNA测序技术,具有低成本、高读长、易集成等优势.如今,随着半导体工艺技术的飞速发展,小型化、高速度、大通量的纳米孔测序芯片的实现成为可能.相比传统的测序技术,固态纳米孔测序技术在成本、速度等方面有着十分巨大的优势.然而,作为一种新兴的测序技术,固态纳米孔在制造、测序、集成等方面也存在着诸多挑战.本文主要介绍了纳米孔测序技术的原理、制备工艺和面临的挑战,并展望了未来纳米孔测序技术的发展前景.     

DNA计算机原理、现状及发展

DNA计算机是一种基于DNA生化反应 ,与传统计算机完全不同的新型生物计算机。本文概述了DNA计算机的原理、特点与现状。并对其发展进行展望     

微阵列生物芯片技术

综述了微阵列生物芯片的制备方法、原理以及应用,并讨论了今后的发展趋势。