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DNA微陣列
鎖定
- 中文名
- DNA微陣列
- 外文名
- DNA microarray
- 特 色
- DNA陣列或DNA芯片
- 類 型
- 臨牀診斷用芯片
目錄
簡介
其中可以用來檢測基因表現程度之 cDNA 微陣列(cDNA-microarray),已開始商業化,市場主要以研發實驗室為主。此外,以光刻(photolithography)技術製作,可檢測基因多形式(Polymorphisms)之生物芯片,尚處於試驗階段而結合微流體學(microfluidics)之臨牀診斷用芯片,則仍在研發階段。
DNA微陣列DNA微陣類型
基因芯片的製作方式基本可分為以下幾型:
DNA微陣列Stanford型
這種方法又可分為點製法與印製法。
DNA微陣列原位合成法
原位合成(in situ synthesised),是原來用於電子芯片製作的光刻法(Photolithography),轉為核酸序列的合成技術。利用光罩控制反應位置,將核苷酸分子依序列一個一個接上去;可大量生產超高密度的芯片。由於製程與光罩成本等因素,這種方法做出的探針長度約在25-mer以下;因此同一個基因需要多個探針對應,以避免誤判。主要生產廠有 Affymetrix、Roche NimbleGen等。
DNA微陣列微珠布放法
DNA微陣列qPCR array
在96孔或384孔標準PCR盤或384孔微流體盤中,預先合成好即時PCR引子與探針,將檢體注入後以定量PCR方式進行反應與偵測分析。分析量比傳統芯片少,屬於低密度陣列,但兼具準確定量與定性;並且設備與技術門檻低,一般分子生物實驗室即可自行操作。 新的中密度qPCr array:OpenArray是Applied Biosystems(應用生命系統公司,隸屬於Life Technologies集團)產品,在玻片大小的疏水性基板中分為數十個矩陣區域;矩陣內為親水性表面的微孔,有一組預先合成好的引子與探針。現有的規格是每片玻片有12*4 (48)個矩陣區域,每個區域為8*8 (64)孔。預計2012年有新的12K芯片與專用機台上市。
DNA微陣列種類已商業化的芯片
DNA微陣列(DNA-microarray):檢測樣本的genomic DNA,作為基因型別鑑定之檢測。
ChIP-chip :chromatin immunoprecipitation on chip
臨牀檢測微管芯片: 將低密度微陣列附於特製檢驗管底部,用以檢測特定病原或癌症指標的試劑組。
CGH芯片 :染色體芯片(array Comparative Genomic Hybridization,aCGH 或稱Chromosomal Microarray Analysis,CMA)
基因甲基化芯片 :檢測DNA被甲基化修飾程度。
DNA微陣列近商業化或開發中的芯片
微流體學(microfluidics)之臨牀診斷用芯片。
DNA微陣列DNA微陣列技術的應用
一 檢測基因表達水平及識別基因序列。
Schena等1996年用擬南芥光調基因微陣列,以不同器官中的mRNA為探針,檢測其基因表達水平,結果表明葉mRNA的表達水平是根的500倍。Shelon等1996年將釀酒酵母基因組DNA克隆製成微陣列,用6條最大染色體和10條最小染色體DNA探針分別標記上紅,綠熒光標記進行雜交檢測,結果表明95%的克隆在染色體上的定位與文獻報道一致。Milosaljevic等1996年將大腸桿菌基因組DNA的15328個克隆製成微陣列,用997眾寡核苷酸探針進行雜交檢測,彙總結果通過計算機與E.coli序列資料庫相比較,用此技術一次可識別4.6MbDNA序列結構。
二 檢測表達狀況,發現新基因。
Wodicka1997年將覆蓋酵母基因組全部ORF的26萬種25mer探針,陣列於4張玻片,每張6.5萬個探針,將酵母分加富和低限兩組培養,研究不同生長條件下基因表達水平,結果表明90%的基因在兩種條件下均表達,36種mRNA更多地在加富培養下表達,140種mRNA在低限培養中表達。此外,還發現了一批未見報道的新基因。
Hacia等1996年用96600寡核苷酸陣列,檢測人癌基因BRCA1突變情況,將15個患者樣品和對照樣品分別用兩種熒光標記,發現14人的該基因發生了一個剪輯突變,共出現8種多態性,突變表現在該基因外顯子2的第22個密碼子內。利用SNP製作人類遺傳圖譜,將是第三代遺傳圖譜,此技術完全以DNA微陣列為基礎。 四,DNA序列分析。Donnel等1992,Pease等1994,Yershow等1996,Wallraff等1997都報道了採用DNA微陣列技術進行DNA序列分析。多數研究者採用先合成寡核苷酸序列製作微陣列,然後與標記的未知DNA序列雜交,通過熒光共聚焦顯微鏡掃描,計算機軟件分析得出數據,也有研究者將被測DNA片斷陣列,以標記的寡合苷酸為探針雜交測序。
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