基于小波低频系数基因芯片数据的特征提取

特征提取和分类是模式识别中的关键问题。结合小波分析理论和支持向量机理论,构造分类器模型,将前列腺癌基因芯片数据分成癌症和正常两种。提取小波低频系数表征原始数据并送入支持向量机分类器分类,实验证明:提取db1小波4层分解下的低频系数,送入分类器分类后正确分类率达到93.53%。Haar小波的正确率是92.94%。可见提取不同小波低频系数,得到的分类效果相差不大。     

基因芯片在临床诊断方面的应用

基因芯片自问世以来,以其操作简单、信息量大、快速便捷等优点迅速受到人们的关注。经过半个世纪的研究发展,基因芯片技术现已广泛运用于科学研究、生活生产的各个领域。现重点介绍基因芯片在临床诊断方面的应用。     

应用基因芯片技术检测非综合征型耳聋基因突变

目的:应用遗传性耳聋基因芯片对散发性聋患者进行分子病因学检测,评估其在遗传性耳聋快速基因诊断中的可靠性。方法:门诊收集散发性聋患者10例,取外周血,提取基因组DNA,用遗传性耳聋基因芯片检测4个中国人中常见的耳聋相关基因中的9个热点突变,包括GJB2(35delG、176del16bp、235delC及299delAT)、GJB3(C538T)、SLC26A4(IVS7-2AG、A2168G)和线粒体DNA 12S rRNA(A1555G、C1494T)。同时,PCR扩增GJB2、线粒体12S rRNA基因全序列,DNA测序,以验证基因芯片检测结果的准确性。结果:在10名耳聋患者中,基因芯片方法检出1例携带线粒体DNA 12S rRNA C1494T突变;2例GJB2基因235delC纯合突变;2例235delC杂合突变;SLC26A4基因和GJB3基因未检出突变。基因芯片的结果与测序结果完全一致。结论:遗传性耳聋基因芯片技术对中国人常见耳聋相关基因热点突变的检出率高,结果准确、可靠,具有快速、高通量、高准确性、低成本等特点,能够满足临床耳聋基因检测的要求,同时结合产前诊断技术能有效预防耳聋患儿的出生,因而具有广阔的临床应用前景。     

乙肝相关性肝癌中新基因CHCHD2的生物信息学分析

应用基因芯片技术获取以稳定转染HBx基因的肝癌细胞HepG2(HepG2-X)及非转染的肝癌细胞HepG2的差异表达的基因,利用生物信息学方法对新基因CHCHD2进行初步分析表明,该蛋白开放性读码框长456 bp,编码151个氨基酸残基,相对分子量为15.55 kD,等电点9.43,是主要定位于线粒体中的亲水性蛋白,二级结构均以α-螺旋和无规则卷曲为主要构件。同源性比较分析结果表明,其碱基序列与已经报道的其他17个物种相似性为64%-99%,且符合种属之间的进化关系。     

酪胺信号放大-量子点标记银染增强的基因芯片可视化检测方法的建立

目的:建立一种酪胺信号放大-量子点标记银染增强的基因芯片可视化检测方法,提高基因芯片检测的灵敏度。方法:待测靶基因与固定在玻片上的探针杂交,依次加入链霉亲和素标记的辣根过氧化物酶、生物素标记的酪胺及链霉亲和素标记的量子点,37℃孵育,然后加入银增强试剂显色,最后用可视化生物芯片扫描仪扫描并记录结果;以牛布鲁菌210105株为检测对象,以酪胺信号放大-荧光素Cy3(TSA-Cy3)检测法为对照方法,测定酪胺信号放大-量子点标记银染增强(TSA-QDS)检测法的灵敏度。结果:确定了基因芯片量子点标记银染增强可视化检测方法的检测流程,优化了检测条件,并考察了检测灵敏度。优化的检测条件为:酪胺-生物素稀释比例为1∶4000,链酶亲和素标记的量子点稀释比例为1∶50,37℃孵育时间为25~30 min,银染增强时间为6~7 min。检测牛布鲁菌的灵敏度为103CFU/mL。结论:该方法实现了基因芯片高灵敏度可视化检测,其灵敏度与荧光法相当,并且有可视化的优势。     

MATLAB 7.X生物信息工具箱的应用———基因表达图谱分析（4）*

基因表达图谱原则上可了解整体细胞基因表达的信息,是基因组功能分析的重要研究手段。MATLAB 7.X生物信息工具箱为基因表达谱数据的分析和处理提供了一个综合环境,通过众多统计函数和绘图函数的结合使用,过滤不合格的基因数据和噪声数据,从而对基因表达数据进行聚类分析和主成分分析,绘制相关的基因表达图谱,完成基因芯片数据表达图谱的分析,分析结果可视化程度高,图表清晰、直观。本文主要以酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae为例,详细描述了利用MATLAB 7.X生物信息工具箱对其基因表达图谱进行分析的过程。     

基因芯片技术研究柽柳NaHCO3胁迫下基因的表达

运用基因芯片技术研究了NaHCO3胁迫下柽柳(Tamarix androssowii)基因的表达.将Cy5和Cy3两种荧光染料分别标记在NaHCO3处理和对照的柽柳cDNA上,将两种荧光探针混合,与载有柽柳基因的高密度芯片进行杂交并用芯片扫描系统进行扫描,通过Cy5与Cy3信号强度比值的计算研究基因的差异表达.共获得了89个差异表达的基因,其中,27个下调表达,62个上调表达.BlastX分析表明这些基因按功能可以分为光合作用、活性氧清除、渗透调节、信号传导与表达调控、代谢、发育相关、核糖体蛋白、蛋白质的分解与再生、转运类蛋白、水通道蛋白等几大类别.同时,发现了一些与盐胁迫相关的功能未知基因或未有任何功能信息的基因,这些基因可能在柽柳抗盐过程中具有重要作用.揭示了柽柳的抗盐胁迫涉及的几种重要途径,并获得了NaHCO3胁迫前后柽柳基因表达谱.     

基因芯片技术检测拉美夫定相关的HBV变异

In order to study the feasibility of gene chips technology in the detection of HBV mutation associated with lamivudine, we detected the mutation of HBV in peripheral blood of 30 patients treated with lamivudine for at least half a year by gene chips. The result was compared with that from direct sequencing. Both results are highly coincident. The rate reaches 100% while detecting single strain of virus infection, and 85% in multi-strains virus infection. Gene chip technology is quite valuable and practical in future clinic.     

汉坦病毒感染细胞整合素受体信号转导相关差异表达基因筛选

通过基因芯片技术观察汉坦病毒感染细胞后整合素受体信号转导相关基因的差异表达,以探讨汉坦病毒进入细胞的分子机制。用汉滩病毒76—118株感染原代人胚肺成纤维细胞,同时设立正常对照细胞,于感染后第6h、24h和96h同时抽提感染组与正常对照组细胞总RNA,利用荧光标记dUTP逆转录制备cDNA探针,与人类受体及信号转导类表达谱芯片杂交,并对Cy3、Cy5荧光信号做扫描分析。结果显示有37项基因出现差异表达,其中31项基因在感染后6h出现差异表达,13项下调、18项上调;但在感染后24h和96h分别只有5项和4项基因出现表达差异;而且整合素信号转导通路中的重要基因如一些蛋白激酶相关基因在感染6h表达增强,丝化增强子1在感染6h和96h表达下调,微管相关蛋白1A在感染6h表达上调、感染24h和96h表达下调。这些进一步说明汉坦病毒感染细胞与整合素有关。     

基因芯片技术在拟南芥研究中的应用

基因芯片是研究生物大分子功能的新技术,目前此技术已经广泛地应用到植物研究中。拟南芥是植物分子生物学领域的模式植物,通过对其基因结构及功能的详尽研究,可以更好地理解和认识遗传上更为复杂的高等植物的生长和发育过程。本综述了基因芯片在模式植物拟南芥研究中的应用。