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。     

基因芯片技术用于细菌检测的研究

将待检测的细菌标本与已制备好的细菌基因芯片进行杂交,采用芯片扫描仪可检测细菌耐药性基因、细菌基因表达水平和未知细菌。     

基因芯片技术与基因表达谱研究

基因芯片技术是近年来出现的分子生物学与微电子技术相结合的最新DNA分析检测技术,该技术将成为信息科学与生命科学之间的联系纽带,为后基因组时代基因功能的分析提供一种最重要的技术手段,目前基因芯片技术已在基因表达谱等研究中得到广泛应用。     

应用基因芯片检测酸味抗病甜瓜果实基因表达

利用Melon cDNA array ver1.0检测新疆厚皮甜瓜(Cucumis melo var.ameri)果实基因表达的可行性,并检测了经60Coγ射线辐射诱变后的新疆厚皮甜瓜酸味抗病变异株成熟果实基因的表达.结果显示:该芯片平均能够检测新疆厚皮甜瓜基因2 008个,检测出的基因占该芯片基因探针总数的65.4%;检测酸味抗病变异株上调表达的基因251个,占检出基因总数的12.5%;下调表达的基因224个,占检出基因总数的11.16%.利用RT-PCR验证芯片结果的可靠性,结果表明,用Melon cDNA array ver 1.0检测新疆厚皮甜瓜成熟果实基因表达水平是可行的.     

基因芯片技术在食品致病菌检测中的应用

基因芯片技术作为一种新的技术平台,已广泛地应用于食品研究领域。随着该技术的不断完善,其将在食品研究和食品安全中发挥越来越重要的作用。就基因芯片技术检测食品中常见致病菌的基本原理、检测过程、存在的问题、研究进展作一介绍。     

基因芯片技术在检测肠道致病菌方面的应用

基因芯片技术具有高通量、自动化、快速检测等特点,因此被广泛地应用于各种研究领域,如细菌分子流行病学、细菌基因鉴定、致病分子机理、基因突变及多态性分析、表达谱分析、DNA测序和药物筛选等。现介绍基因芯片检测肠道致病菌方面的国外研究进展,基因芯片应用于检测肠道致病菌的3个方面:结合多重PCR对致病菌的毒力因子或者特异性基因进行鉴定;直接检测细菌的DNA或者RNA;以致病细菌核糖体RNA作为检测的靶基因同时检测多种肠道致病菌。由于其检测的高效率,该技术要优于其他分子生物学检测方法。基因芯片技术在肠道致病菌检测中有着巨大的应用价值,具有广阔的应用前景。     

基因芯片在骨骼肌老龄化相关基因表达谱中的应用

对老龄组大鼠 (30月龄 )和年轻对照组大鼠 (3月龄 )的腓肠肌超微结构进行观察 ,可以看到前者肌肉肌纤维萎缩伴有线粒体空泡变性。并进行总RNA抽提、mRNA纯化、探针制备 ,应用基因芯片筛选老龄化相关基因 ,两组大鼠骨骼肌重复出现的差异表达基因 12 7个 ,下调基因涉及能量代谢、信号转导 ,上调基因涉及蛋白质分解、细胞凋亡     

基因芯片技术在食品检测中的应用

基因芯片技术是鉴别微生物和转基因成分最有效的手段之一,为全面、快速、准确地进行食品安全检测提供了一个崭新的平台。本文阐明了近年来基因芯片技术在食品微生物、食品转基因成分等检测研究中的基本原理、方法和应用,并综述了基因芯片技术在食品检测中存在的问题、解决方法与发展方向。     

基因芯片技术在甘蔗研究中的应用进展

基因芯片技术是新生代的生物技术,具有大规模平行处理生命信息的能力.基因芯片具有高通量、并行性、微型化与自动化的特点,因此成为探究功能基因组学最有效的方法之一,已引起全世界广泛的关注和重视,在许多领域得到了广泛的应用.甘蔗是世界上急需研发的重要能源作物,基因芯片对甘蔗研究有重要的意义.本文简介了基因芯片技术的原理和制备过程,并着重阐述了在甘蔗抗旱、抗病、基因表达和miR-NA鉴定方面的应用进展.     

基因芯片在研究病毒感染宿主基因表达谱中的应用

人类基因组计划提供的海量基因信息以及功能基因组学理论和技术的出现,为研究病毒与宿主相互作用提供了难得的历史机遇。病毒作为一种严格的细胞内寄生物,感染宿主后会引起宿主细胞形态和功能的改变。这些变化主要由于病毒感染导致宿主细胞基因表达变化所引起。通过基因芯片技术研究病毒感染宿主的基因表达谱变化,可以发现病毒感染宿主细胞在分子水平上的应答,从而为病毒性疾病的预防、诊断和临床治疗提供新的策略。     

尼龙膜cDNA阵列的图像处理和表达量化

高密度的cDNA阵列是大规模基因组织表达谱研究的重要技术。目标细胞的cDNA样品用同位素标记时,尼龙膜cDNA阵列对杂交信号探测的灵敏度高、线性范围大,对低表达量的cDNA也能进行有效分析。但是同位素标记的杂交样点也存在易污染、易扩散和表达量取值误差大等问题。为此,首先按同位素辐射感光原理建立严格的样点理论模型,然后对样点进行精确定位、饱和补偿、干扰校正处理,实现了样点表达量的精确提取,显著提高了量化结果的重复性。     

用限制性cDNA文库制作K562细胞基因表达谱芯片探针

以人红白血病K562细胞为材料,应用限制性显示PCR（RD-PCR）技术构建cDNA文库,该文库通过PCR引物3′端延伸两个不同碱基形成136对引物对cDNA进行限制性扩增,得到136组不同的PCR扩增产物,纯化后与载体连接并转化细菌,即为限制性cDNA文库,根据不同的分组进行克隆的鉴定和分离。并进行大量扩增制备cDNA芯片探针,该方法构建的文库因经过了限制性分组扩增,每组均含有特定的cDNA,因而大大加快了随后克隆的分离 和鉴定的速度,为基因芯片探针制备提供了一个新方法。     

低密度cDNA芯片技术的优化

为了建立稳定的低密度cDNA芯片技术平台,研究靶基因的最适长度、浓度、点样溶液种类及杂交反应动力学,并了解该芯片的重复性与可靠性.结果表明,杂交具有较好的特异性,不同长度(189～1078bp)、浓度(0.5g/L、1.0g/L、1.5g/L)的同一靶基因杂交信号强度无明显差别;以50%DMSO为点样溶液者杂交信号最好(P=0.0001).60℃杂交18h信号最佳(P<0.001).重复2次检测结果差异无显著性(P=0.348),重复性较好,其相关系数为0.588.与RT-PCR结果相比,相关系数为-0.778(P<0.0001),特异性为100%,灵敏度为80%(16/20),可靠性较好.     

Profiling Expression Patterns and Isolating Differentially Expressed Genes by cDNA Microarray System with Colorimetry Detection

A high-density cDNA microarray with colorimetry detection system to simultaneously monitor the expression of many genes on nylon membrane is described and characterized. To quantify the expression of genes and to isolate differentially expressed genes, the southern hybridization process on filter membranes was employed. The levels of gene expression were represented by color intensities generated by colorimetric reactions in place of hazardous radioisotopes or costly laser-induced fluorescence detection. The gene expression patterns on nylon membranes were digitized by devices such as an economical flatbed scanner or a digital camera. The quantitative information of gene expression was retrieved by image analysis software. Quantitative comparison of the northern dot-blotting method with the microarray system is described. Applications employing single-color detection as well as dual-color detection to isolate differentially expressed genes among thousands of genes are demonstrated.     

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beta actin和GAPDH RT-PCR 3对引物,产物长度在189～1 078 bp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（beta actin P=0.378;GAPDH P=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（200 bp左右）可获得与长片段靶基因（1 000 bp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。 Abstract:To optimize and screen the most suitable target gene length,concentration and printing solution in cDNA microarray,housekeeping genes,such as beta actin and GAPDH,were selected as targets and hepatitis B virus gene as negative control.The RT-PCR primers that spanned at least one intron and whose products were at between 189 bp and 1 078 bp were designed with primer premier 5.0,so did the hepatitis B virus gene PCR primer.After polymerase chain reaction,the products were purified with ethanol and dissolved in 3×SSC,50% DMSO and 0.5mol/L carbonate buffer（pH=9.0）respectively.The concentrations of target genes were adjusted at 0.5μg/μL,1.0μg/μL and 1.5μg/μL.The hybridization signals had a good specificity.No signal showed in either negative control (HBV) or blank control (printing solution only).There was no significant difference in target gene lengths.The P value of beta actin (189 bp,491 bp,974 bp) and GAPDH (227 bp,552 bp,1 078 bp) was 0.378 and 0.866 respectively.There was no significant difference among concentrations（P=0.648）,too.However,the higher the concentration was,the stronger the signals would be.Among the three kinds of printing solution,50% DMSO was the best（P=0.0001）,while the other two had no difference by multi-comparison(P=0.142).The target gene at length between 200 bp and 1 000 bp has got the same hybridization signals.50%DMSO printing solution and the target gene concentration of 0.5μg/μl are suitable for good hybridization.     

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。     

表达谱基因芯片的可靠性验证分析

cDNA芯片是一项新兴的能评估检测全范围mRNA表达水平变化的技术。通过同种组织RNA自身比较实验及不同组织RNA的差异分析实验对cDNA芯片实验的重复性进行检验,利用相关系数(correlation coefficient,R)、变异系数(coefficient of variation,CV)和假阳性率(false positiver ate,FPR)分析eDNA芯片数据的可靠程度,对cDNA芯片实验数据作了整体的评估。结果证实,该芯片系统得到的cDNA表达谱数据相关系数一般大于0．9,平均变异系数15％左右,假阳性率控制在3％以内。还提出一致率(consistence rate,CR)的概念,作为衡量cDNA芯片系统重复性的新参数,同时阐述了该参数优于目前常用的相关系数及变异系数的特点。另外,通过比较芯片制备中点样浓度、mRNA和总RNA以及不同批次芯片和不同标记过程对实验的影响,来分析芯片数据的系统误差来源。并提出重复两次实验,可以克服绝大部分实验系统引入的假阳性。     

cDNA微阵列技术研究NaHCO3胁迫下星星草基因表达谱

为研究NaHCO3胁迫下星星草基因的表达,分别将荧光染料Cy5-dCTP和Cy3-dCTP用反转录方法标记在处理和对照星星草cDNA上制成探针,并与载有星星草基因的cDNA芯片进行杂交。通过对芯片的杂交信号强度分析来研究基因的表达情况。分析结果显示,共有25个基因在NaHCO3胁迫处理前后差异表达,其中17个基因在NaHCO3胁迫下表达下调,8个基因在NaHCO3胁迫下表达上调。生物信息学分析表明这些基因的功能涉及了信号传导与转录调控、细胞防御、细胞代谢等多个方面。从而获得了NaHCO3胁迫下星星草的基因表达谱,定量地阐述了NaHCO3胁迫和非胁迫条件下星星草基因的差异表达情况。