基因工程導(dǎo)論

基因工程導(dǎo)論第1頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期一背景基因芯片是世紀(jì)之交發(fā)展起來(lái)的新學(xué)科、新技術(shù)和新方法，它們必將成為生命科學(xué)研究中不可缺少的助手，給生命科學(xué)研究帶來(lái)變革性的發(fā)展，但是必須承認(rèn)，它們還處于發(fā)展階段，還沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用第2頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期一原理基因芯片的測(cè)序原理是雜交測(cè)序方法，即通過(guò)與一組已知序列的核酸探針雜交進(jìn)行核酸序列測(cè)定的方法，可以用圖11-5-1來(lái)說(shuō)明。在一塊基片表面固定了序列已知的八核苷酸的探針。當(dāng)溶液中帶有熒光標(biāo)記的核酸序列TATGCAATCTAG，與基因芯片上對(duì)應(yīng)位置的核酸探針產(chǎn)生互補(bǔ)匹配時(shí)，通過(guò)確定熒光強(qiáng)度最強(qiáng)的探針位置，獲得一組序列完全互補(bǔ)的探針序列。第3頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期一重組出靶核酸的序列基因芯片的測(cè)序原理圖第4頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期一基因芯片又稱為DNA微陣列(DNAmicroarray)第5頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三種類型固定在聚合物基片（尼龍膜，硝酸纖維膜等）表面上的核酸探針或cDNA片段，通常用同位素標(biāo)記的靶基因與其雜交，通過(guò)放射顯影技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。優(yōu)點(diǎn)：所需檢測(cè)設(shè)備與目前分子生物學(xué)所用的放射顯影技術(shù)相一致,相對(duì)比較成熟。但芯片上探針密度不高，樣品和試劑的需求量大，定量檢測(cè)存在較多問(wèn)題。第6頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三種類型用點(diǎn)樣法固定在玻璃板上的DNA探針陣列，通過(guò)與熒光標(biāo)記的靶基因雜交進(jìn)行檢測(cè)。這種方法點(diǎn)陣密度可有較大的提高，各個(gè)探針在表面上的結(jié)合量也比較一致。但在標(biāo)準(zhǔn)化和批量化生產(chǎn)方面仍有不易克服的困難。第7頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三種類型在玻璃等硬質(zhì)表面上直接合成的寡核苷酸探針陣列,與熒光標(biāo)記的靶基因雜交進(jìn)行檢測(cè)。該方法把微電子光刻技術(shù)與DNA化學(xué)合成技術(shù)相結(jié)合，可以使基因芯片的探針密度大大提高，減少試劑的用量，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和批量化大規(guī)模生產(chǎn)，有著十分重要的發(fā)展?jié)摿?。?頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期一基因芯片原型第9頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期一基因探針平面微細(xì)加工技術(shù)和超分子自組裝技術(shù)第10頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期一尚未形成主流技術(shù)

生物芯片的形式非常多第11頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期一生物芯片的形式基質(zhì)材料所檢測(cè)的生物信號(hào)種類工作原理第12頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期一尼龍膜

“cDNA陣列”第13頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期一芯片方陣的構(gòu)建

樣品的制備

生物分子反應(yīng)

信號(hào)的檢測(cè)第14頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期一芯片制備在片合成法點(diǎn)樣法第15頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期一在片合成法第16頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期一靶基因樣品的制備與普通分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)一樣從細(xì)胞和組織中提取模板分子，進(jìn)行模板的擴(kuò)增和標(biāo)記。第17頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期一靶基因的雜交及其信號(hào)的檢測(cè)cDNA基因芯片與靶基因的雜交過(guò)程與一般常規(guī)的分子雜交過(guò)程基本相同第18頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期一基因芯片雜交檢測(cè)方法靈敏度高特異性好第19頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期一基因芯片相關(guān)的生物信息學(xué)第20頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期一基因芯片的應(yīng)用藥物篩選和新藥開(kāi)發(fā)疾病診斷環(huán)