间隔臂和探针长度与寡核苷酸芯片重复性相关性研究

研究寡核苷酸芯片的重复性与间隔臂（spacer）和探针长度之间的相关性。设计12条不同长度的带有不同spacer的探针,与749bp荧光标记靶序列杂交。扫描分析三次杂交结果,用Quantrray定量分析软件进行分析,随探针长度的延长,杂交信号的变异系数逐步降低,15mer的探针杂交的信号较弱,杂交不够稳定,重复性也相对较差,20mer、25mer、30mer的探针的变异系数逐渐降低。spacer为15时变异系数最小。说明选择spacer为poly（dT）15的25mer和30mer的探针可以获得较好的重复性。     

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。     

寡核苷酸阵列比较基因组杂交技术及其应用

阵列-比较基因组杂交技术（array comparative genomic hybridization, array CGH）能在全基因组水平和/或高分辨率基础上检测染色体拷贝数的变化,主要应用于遗传学和肿瘤学研究。Array CGH中微阵列探针通常是PCR扩增的BAC克隆或cDNA分子。最近几年,寡核苷酸阵列比较基因组杂交（oligonucleotide array CGH, oaCGH）逐渐开始应用。oaCGH与BAC array CGH比较,具有操作更简便、探针设计更灵活、分辨率更高等多项优点,预计oaCGH将逐步取代利用BAC克隆片段或cDNA分子的array CGH。oaCGH的应用及其与其它高通量检测技术的结合将促进新的癌症相关基因、肿瘤耐药基因的发现。本文综述了现有主要oaCGH平台在空间分辨率、探针长度、灵敏度、特异性等方面的特点及其应用,概括了oaCGH近年来的进展。     

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。     

寡核苷酸的优化设计

在核酸分子杂交、ＤＮＡ序列测定和通过ＰＣＲ放大ＤＮＡ片段等实验中 ,都需要使用寡核苷酸作为探针或引物 ,而对这些反应的质量起最重要影响作用的 ,就是这些寡核苷酸探针或引物。用优化的寡核苷酸进行实验能够很快得到好的结果 ,而用不够合适的寡核苷酸时 ,常常得出似是而非的结果 ,不仅大大增加了后续实验的工作量 ,还可能一无所获。怎样优化设计寡核苷酸呢 ?至少有下列收稿日期 :2 0 0 1 0 4 0 9几个方面的问题需要考虑。1 .估测可能形成的ＤＮＡ或ＲＮＡ双链的稳定性寡核苷酸 ,无论是ＤＮＡ的或者ＲＮＡ的 ,都有形成双链结构的潜在可能…     

乙型脑炎病毒寡核苷酸探针的化学合成及初步检测

根据已发表的乙型脑炎病毒核苷酸序列,设计合成了１９寡核苷酸,作为检测该病毒的基因探针。以大肠杆菌ＤＮＡ聚合酶ＩＤｌｅｎｏｗ片段标记合成的寡核苷酸后,经过分子杂交证明该探针能检测出１ｐｇ靶ＤＮＡ七ＪＥＶ感染Ｃ６／３６细胞６小时后的病毒。     

阿维链霉菌基因表达谱芯片的初步研究

用表达谱芯片分析阿维链霉菌在发酵过程中转录组表达情况,优化微生物转录组分析条件。提取RNA,进行荧光探针的合成,杂交,扫描对数据进行分析。RNA的提取要注意破壁方法的选择以及茵体量;合成cDNA时,RNA的加入量一般在10μg左右;当cDNA用逆转录的方法得到时,用专门的纯化试剂盒要比传统的异丙醇纯化效果好;杂交温度对于合成基因来说一般在42％,对于比较长的PCR产物来说,温度相比较要高点;对于杂交时间来说,杂交12h之上,效果要明显比6h的好,所以杂交时间一般选择12h之上。对芯片上的197个合成基因进行分析：大约有60个基因进行了表达,其中包括18个双组分或激酶基因;10个糖酵解或者三羧酸循环途径基因;3个阿维基因簇;7个调节基因;5个细胞分化或孢子形;4个运输或固定基因;两个伴侣分子;5个RNA聚合酶σ因子;3个转录基因;两个脂肪酸合成基因;1个RNA聚合酶β亚基。     

应用寡核苷酸探针检测甘薯基因组中NBS与LRR序列数目

以含编码NBS及LRR结构域序列的PCR扩增产物作标准对照,根据P-LOOP模体及LRR结构域氨基酸序列设计寡核苷酸探针,应用Southern杂交定量检测甘薯基因组中NBS与LRR序列的拷贝数目。结果表明,甘薯基因组中存在多个拷贝的NBS与LRR编码序列,经计算初步获得了其在基因组中的拷贝数目,为揭示甘薯抗病分子机制及植物抗病分子育种打下基础。     

利用rpoB基因芯片技术进行快速分枝杆菌菌种鉴定

利用rpoB基因芯片技术快速进行分枝杆菌菌种鉴定。以分枝杆菌rpoB基因编码序列为靶基因, 用基因芯片技术检测21种分枝杆菌标准株;8种其它细菌标准株;126株临床分离株。分枝杆菌与其它细菌标准株经PCR扩增后, 分枝杆菌标准株均扩增出360 bp DNA片段, 在其它细菌中, 除甲型溶血性链球菌和假白喉棒状杆菌出现同样片段外, 其它细菌均未见扩增。21种寡核苷酸探针除海分枝杆菌与偶然分枝杆菌的探针有交叉杂交外, 其余均为特异性杂交。对126株临床分离株进行鉴定, 89株为结核分枝杆菌, 占70.6％(89/126), 非结核分枝杆菌(NTM)占9.2％(9/98)。应用rpoB基因芯片技术鉴定分枝杆菌菌种, 是一种快速、准确的方法, 具有较高的临床应用价值。     

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 .     

用于寡核苷酸芯片制备载体的醛基载玻片的制备方法优化及性质研究

优化了醛基载玻片的制备方法 ,探讨了醛基修饰载玻片固定寡核苷酸探针的性质。研究发现氨基硅烷试剂的浓度是影响载玻片荧光背景的主要因素 ;2 %氨基化试剂处理 16min、戊二醛处理 30min可以得到荧光背景较低、固定效果较好的醛基载玻片。寡核苷酸固定过程中 ,末端氨基修饰没有明显的特异性 ,但是可以提高被固定探针的杂交容量。在较低的浓度 (小于 10 μmol L)时 ,探针的浓度与杂交信号趋近线性关系 ,浓度为 2 0 μmol L时杂交信号达到饱和     

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…     

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。     

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.     

苏云金杆菌DNA芯片Oligo探针设计

迅速增长的分子生物学数据为总结新的生物学信息,进行生物研究尤其是分子生物学研究,提供了丰富的资料,利用苏云金杆菌的基因信息和一些生物学软件,设计特异性高、长度一致、熔解温度相近的Oligo探针,为后期打印成DNA芯片,进行苏云金杆菌鉴定打下基础。     

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.     

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.     

应用寡核苷酸芯片并行检测CYP1A1和 GSTM1基因多态性

利用寡核苷酸芯片检测方法分析CYP1A1单核苷酸多态性 (SNP)和GSTM1缺失与否 ,实验结果证明了寡核苷酸芯片技术可并行、准确、高效地检测基因的单核苷酸多态性和其他类型的基因多态型 ,可为疾病遗传易感性及单体型的研究提供强有力的研究工具。采用该寡核苷酸芯片 ,检测了 84份正常人的血液DNA样本 ,其中GSTM1基因缺失率达到 4 7 6 % ,接近报道数值。统计分析发现 ,CYP1A1m1 m2的 3种基因型组合TT AG、TT GG和TC GG的发生频率都为 0 ,而根据实验得到的m1和m2各自基因型数据计算 ,它们的发生频率应是11 4 %、2 6 %和 3 1% ,所以推测在所检测的样本中没有T(m1位点 )和G(m2位点 )的连锁组合 ,即m1和m2位点的组合只有 3种单体型 :T A、C A和C G ,其发生频率分别是 6 9 6 %、7 7%和 2 2 6 %。     

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。