基因芯片的操作流程及步骤.ppt

关于基因芯片的操作流程及步骤
第1页，讲稿共88张，创作于星期日
1 CELL =23 PAIRS OF CHROMOSOMES
第2页，讲稿共88张，创作于星期日
23 PAIRS OF CHROMOSOMES =
第21页，讲稿共88张，创作于星期日
一、基因芯片（DNA微阵列）
寡核苷酸芯片、cDNA芯片、Genomic芯片
模式一：是将靶DNA固定于支持物上，适
合于大量不同靶DNA的分析，
模式二：将大量探针分子固定于支持物上，
适合对同一靶DNA进行不同探针序列的分
析。
第22页，讲稿共88张，创作于星期日

基因芯片是在基因探针的基础上研制出的。它将大量探针分子固定于支持物上，然后与标记的样品进行杂交，通过检测杂交信号的强度及分布来进行分析。基因芯片把大量分子检测单元集成在一个微小的固体基片表面，可同时对大量的核酸和蛋白质等生物分子实现高效、快速、低成本的检测和分析。
基因芯片技术是建立在Southern blot基础之上的，可以说它是Southern blot的改进和发展，它的原理是：变性DNA 加入探针后在一定温度下退火，同源片段之间通过碱基互补形成双链杂交分子。
第23页，讲稿共88张，创作于星期日

任何线状的单链DNA或RNA序列均可被分解为一个序列固定、错落而重叠的寡核苷酸，又称亚序列（subsequence）。例如可把寡核苷酸序列TTAGCTCATATG分解成5个8 nt亚序列：
第24页，讲稿共88张，创作于星期日
这5个亚序列依次错开一个碱基而重叠7个碱基。
亚序列中A、T、C、G 4个碱基自由组合而形成的所有可能的序列共有65536种。
假如只考虑完全互补的杂交，那么48个8 nt亚序列探针中，仅有上述5个能同靶DNA杂交。
可以用人工合成的已知序列的所有可能的n体寡核苷酸探针与一个未知的荧光标记DNA/RNA序列杂交，通过对杂交荧光信号检测，检出所有能与靶DNA杂交的寡核苷酸，从而推出靶DNA中的所有8 nt亚序列，最后由计算机对大量荧光信号的谱型（pattern）数据进行分析，重构靶DNA 的互补寡核苷酸序列。
第25页，讲稿共88张，创作于星期日
原理 -- 通过杂交检测信息
一组寡核苷酸探针
—
TATGCAATCTAG
CGTTAGAT
ACGTTAGA
ATACGTTAGATC
TACGTTAG
由杂交位置确定的一组
核酸探针序列
GTTAGATC
杂交探针组
TATGCAATCTAG
重组的互补序列
靶序列
TACGTTAG
ACGTTAGA
ATACGTTA
CGTTAGAT
GTTAGATC
ATACGTTA
第26页，讲稿共88张，创作于星期日
基因芯片
荧光标记的样品
共聚焦显微镜
获取荧光图象
杂交结果分析
探 针 设 计
杂交
第27页，讲稿共88张，创作于星期日
提出问题
芯片设计
芯片制作
●点样方法
● 在片合成
试样处理
芯片杂交
杂交检测
数据分析
实际应用
●PCR扩增
●靶基因标记
●表达差异分析
●多态性分析
●再测序
●生物信息学
●数学优化
●数据库
基因芯片的相关技术示意图
第28页，讲稿共88张，创作于星期日
二、 基因芯片基本操作流程
制备总RNA→ mRNA经RT--PCR用Cy3（正常对照组）和Cy5（实验组）荧光标记目的基因，得到cDNA 探针→ 混合标