基因芯片技术

时间:2024-05-06 17:53:42编辑:奇闻君

什么是基因芯片

基因芯片结果fold-change>1.5 有意义。log2 fold change:其实端粒也是DNA,只不过端粒是染色体头部和尾部重复的DNA。把端粒当作一件绒线衫,袖口脱落的线段,绒线衫像是结构严密的DNA。q-value:细胞学家从来不对染色体棒尾巴拖出的DNA感兴趣。他们把注意力聚集在46条染色的基因图上面,而且把绘制的人类基因组草图的事大声喧哗。 1990年起Calvin Harley把端粒与人体衰老挂上了钩。他讲了三点,将它记录如下:细胞愈老,其端粒长度愈短;细胞愈年轻,端粒愈长,端粒与细胞老化有关系。衰老细胞中的一些端粒丢失了大部分端粒重复序列。当细胞端粒的功能受损时,出现衰老。而当端粒缩短至关键长度后,衰老加速,临近死亡。扩展资料:基因芯片技术由于同时将大量探针固定于支持物上,所以可以一次性对样品大量序列进行检测和分析,从而解决了传统核酸印迹杂交(Southern Blotting 和 Northern Blotting 等)技术操作繁杂、自动化程度低、操作序列数量少、检测效率低等不足。而且,通过设计不同的探针阵列、使用特定的分析方法可使该技术具有多种不同的应用价值,如基因表达谱测定、突变检测、多态性分析、基因组文库作图及杂交测序等。参考资料来源:百度百科-基因芯片

[create_time]2022-08-18 06:06:21[/create_time]2022-07-30 11:43:55[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]当代教育科技知识库[uname]https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/user/799874359b1259924f23f3e8d52ab251.jpeg[avatar]擅长科技新能源相关技术,且研究历史文化。[slogan]擅长科技新能源相关技术,且研究历史文化。[intro]50[view_count]

什么是基因芯片

分类: 理工学科
解析:

基因芯片,也叫DNA芯片,是在90年代中期发展出来的高科技产物。基因芯片大小如指甲盖一般,其基质一般是经过处理后的玻璃片。每个芯片的基面上都可划分出数万至数百万个小区。在指定的小区内,可固定大量具有特定功能、长约20个碱基序列的核酸分子(也叫分子探针)。

由于被固定的分子探针在基质上形成不同的探针阵列,利用分子杂交及平行处理原理,基因芯片可对遗传物质进行分子检测,因此可用于进行基因研究、法医鉴定、疾病检测和药物筛选等。基因芯片技术具有无可比拟的高效、快速和多参量特点,是在传统的生物技术如检测、杂交、分型和DNA测序技术等方面的一次重大创新和飞跃。

基因芯片在生命科学、医药研究、环境保护和农业等领域有极其重要的应用价值。在基因芯片的驱动下,人类正进入一个崭新的生物信息时代。

基因破译



目前,由多国科学家参与的“人类基因组计划”,正力图在21世纪初绘制出完整的人类染色体排列图。众所周知,染色体是DNA的载体,基因是DNA上有遗传效应的片段,构成DNA的基本单位是四种碱基。由于每个人拥有30亿对碱基,破译所有DNA的碱基排列顺序无疑是一项巨型工程。与传统基因序列测定技术相比,基因芯片破译人类基因组和检测基因突变的速度要快数千倍。

基因芯片的检测速度之所以这么快,主要是因为基因芯片上有成千上万个微凝胶,可进行并行检测;同时,由于微凝胶是三维立体的,它相当于提供了一个三维检测平台,能固定住蛋白质和DNA并进行分析。

美国正在对基因芯片进行研究,已开发出能快速解读基因密码的“基因芯片”,使解读人类基因的速度比目前高1000倍。图1所示为一种内嵌基因芯片的基因检测装置。

图1 内嵌基因芯片的基因检测装置

基因诊断

通过使用基因芯片分析人类基因组,可找出致病的遗传基因。癌症、糖尿病等,都是遗传基因缺陷引起的疾病。医学和生物学研究人员将能在数秒钟内鉴定出最终会导致癌症等的突变基因。借助一小滴测试液,医生们能预测药物对病人的功效,可诊断出药物在治疗过程中的不良反应,还能当场鉴别出病人受到了何种细菌、病毒或其他微生物的感染。利用基因芯片分析遗传基因,将使10年后对糖尿病的确诊率达到50%以上。

未来人们在体检时,由搭载基因芯片的诊断机器人对受检者取血,转瞬间体检结果便可以显示在计算机屏幕上。利用基因诊断,医疗将从千篇一律的“大众医疗”的时代,进步到依据个人遗传基因而异的“定制医疗”的时代。

基因环保

基因芯片在环保方面也大有可为。基因芯片可高效地探测到由微生物或有机物引起的污染,还能帮助研究人员找到并合成具有解毒和消化污染物功能的天然酶基因。这种对环境友好的基因一旦被发现,研究人员将把它们转入普通的细菌中,然后用这种转基因细菌清理被污染的河流或土壤。

基因计算

DNA分子类似“计算机磁盘”,拥有信息的保存、复制、改写等功能。将螺旋状的DNA的分子拉直,其长度将超过人的身高,但若把它折叠起来,又可以缩小为直径只有几微米的小球。因此,DNA分子被视为超高密度、大容量的分子存储器。

基因芯片经过改进,利用不同生物状态表达不同的数字后还可用于制造生物计算机。基于基因芯片和基因算法,未来的生物信息学领域,将有望出现能与当今的计算机业硬件巨头――英特尔公司、软件巨头――微软公司相匹敌的生物信息企业。

基因芯片(Gene Chip)准确的讲(或者说是狭义的基因芯片)是指DNA芯片(DNA Chip),其原理是指利用现代探针固相原位合成技术、照相平板印刷技术、高分子合成技术等微电子技术把大量分子生物学技术(包括南北印迹技术、探针杂交技术、PCR等)具体而微的固定在一定狭小的空间内,以实现高速度、高通量、集约化和低成本的分析技术。基因芯片的概念现已泛化到生物芯片(biochip)、微阵列(Microarray)、DNA芯片(DNA chip),甚至蛋白芯片。

由于基因芯片高速度、高通量、集约化和低成本的特点,基诞生以来就受到科学界的广泛关注,正如晶体管电路向集成电路发展的经历一样,分子生物学技术的集成化正在使生命科学的研究和应用发生一场革命。


[create_time]2022-11-20 06:15:57[/create_time]2022-11-29 03:45:47[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]得书文化[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.eb189bac.0_-p-DmjI7RYdCR_8LSsvQ.jpg?time=690&tieba_portrait_time=690[avatar]TA获得超过8206个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]348[view_count]

基因芯片与基因测序的差异?

1.检测原理

基因芯片的测序原理是杂交测序方法,即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法。由于探针序列是根据目标序列进行设计,是确定的,因此,芯片是个相对封闭的系统。换句话说,芯片只能对已知的序列进行检测。

第一代和第二代测序技术除了通量和成本上的差异之外,其测序核心原理(除Solid是边连接边测序之外)都是基于边合成边测序的思想。第二代测序技术的优点是成本较之一代大大下降,通量大大提升,但缺点是所引入PCR过程会在一定程度上增加测序的错误率,并且具有系统偏向性,同时读长也比较短。

第三代测序技术是为了解决第二代所存在的缺点而开发的,与前两代相比,它的根本特点是单分子测序,不需要任何PCR的过程,这是为了能有效避免因PCR偏向性而导致的系统错误,同时提高读长,并要保持二代技术的高通量,低成本的优点。

在测序未普及前,芯片是最常使用的大规模筛查工具,如人基因表达谱芯片,一次实验就可以对人类已知的2~3万个基因进行筛查,找出关键差异基因。我们知道,芯片是基于探针与目标序列杂交结合的原理进行检测。由于探针序列是根据目标序列进行设计,是确定的,因此,芯片是个相对封闭的系统。换句话说,芯片只能对已知的序列进行检测。

2.检测场景

基因测序有相同也有不同的检测场景。比如研究参考序列较丰富物种的表达谱,虽然用芯片和测序都可以,但是用芯片进行定量会更为准确。又比如参考序列较少的物种,要做定量分析,选择测序就更为合适,既能测定序列又能做定量分析。如果想发现新的转录本,或者研究基因表达的可变剪接等,选择测序准没错。也有一些研究,会将两者结合,先用测序获得序列信息,再用芯片进行定量分析,发挥两种手段各自的优势。

基因芯片技术对于已知基因突变的筛查具有明显优势,可以快速、全面地检测出目标基因突变。测序能有效检测致病基因、易感基因位点以及含量极低的突变基因,不仅对于单基因遗传病是一个很好的研究手段,对于许多常见病,如肿瘤、糖尿病等疾病也可进行大规模比较研究。测序对已发生疾病(临床)检出率方面略优于基因芯片。

3.实验周期

相比于测序,无论是实验过程还是数据分析过程,芯片都更为成熟和简单。因而芯片的实验周期通常约为测序的一半时间或者更短。

4.价格

与基因测序相比,基因芯片性价比高,一张基因芯片可以实现mRNA,lncRNA,circRNA不同种类的RNA全基因组检测。

总结重点:

基因芯片只能检测已知基因

高通量测序可以检测到未知基因

参考学习链接:

1.https://mp.weixin.qq.com/s/tWHWA-f1RnP_XWY66p12pg




2.https://www.biowolf.cn/GEOchip/seq_chip.html

3.http://blog.sina.com.cn/s/blog_40d4ae110101fjzy.html

4.https://www.sohu.com/a/109938085_115001


[create_time]2022-07-05 22:24:56[/create_time]2022-07-18 21:09:29[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]户如乐9318[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.b00427b6.nbYAWeDUst2jZ9ylqUOoSQ.jpg?time=1256&tieba_portrait_time=1256[avatar]TA获得超过5368个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]639[view_count]

基因探针的原理和本质是什么?

基因探针的原理和本质是运用一段带有检测标记,且顺序已知的,与目的基因互补的核酸序列,通过分子杂交与目的基因结合,产生杂交信号,能从浩瀚的基因组中把目的基因显示出来。作为探针的核酸序列至少必须具备以下两个条件:1、应是单链,若为双链,必须先行变性处理。2、应带有容易被检测的标记。它可以包括整个基因,也可以仅仅是基因的一部分;可以是DNA本身,也可以是由之转录而来的RNA。扩展资料:进行分子突变需要大量的探针拷贝,后者一般是通过分子克隆(molecular cloning)获得的。克隆是指用无性繁殖方法获得同一个体、细胞或分子的大量复制品。当制备基因组DNA探针前,应先制备基因组文库,即把基因组DNA打断,或用限制性酶作不完全水解,得到许多大小不等的随机片段,将这些片段体外重组到运载体(噬菌体、质粒等)中去,再将后者转染适当的宿主细胞如大肠杆菌。这时在固体培养基上可以得到许多携带有不同DNA片段的克隆噬菌斑,通过原位杂交,从中可筛出含有目的基因片段的克隆,然后通过细胞扩增,制备出大量的探针。参考资料来源:百度百科——基因探针

[create_time]2022-09-29 10:44:32[/create_time]2022-10-14 10:44:32[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]惠企百科[uname]https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/user/343825d09bee196abf9cec8955c23e80.jpeg[avatar]百度认证:北京惠企网络技术有限公司官方账号[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]380[view_count]

什么是基因芯片 基因芯片简单介绍

1、基因芯片(genechip)(又称DNA芯片、生物芯片)的原型是80年代中期提出的。基因芯片的测序原理是杂交测序方法,即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法,在一块基片表面固定了序列已知的靶核苷酸的探针。

2、当溶液中带有荧光标记的核酸序列TATGCAATCTAG,与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时,通过确定荧光强度最强的探针位置,获得一组序列完全互补的探针序列。据此可重组出靶核酸的序列。


[create_time]2022-07-02 05:40:53[/create_time]2022-07-14 02:16:52[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]得书文化[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.eb189bac.0_-p-DmjI7RYdCR_8LSsvQ.jpg?time=690&tieba_portrait_time=690[avatar]TA获得超过8206个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]18[view_count]

什么是基因芯片?它有哪些特点及类型?简述基因芯片的原理及应用。

基因芯片也叫DNA芯片、DNA微阵列、寡核苷酸阵列,是指采用原位合成(或显微打印手段),将数以万计的DNA 探针固化于支持物表面上,产生二维DNA探针阵列,然后与标记的样品进行杂交,通过检测杂交信号来实现对生物样品快速、并行、高效地检测或医学诊断,由于常用硅芯片作为固相支持物,且在制备过程运用了计算机芯片的制备技术,所以称之为基因芯片技术。
基因芯片的分类如下:(1)根据固相支持物的不同,DNA芯片分为无机(玻璃、硅片、陶瓷等)和有机(聚丙烯膜、硝酸纤维素膜、尼龙膜等)芯片。(2)根据芯片上所用探针不同分为寡核苷酸芯片和cDNA芯片。(3)根据芯片点样方式不同,可分为原位合成芯片、微矩阵芯片(分喷点和针点)和电定位芯片3类。(4)根据用途的不同分类为基因表达芯片和基因测序芯片、诊断芯片、指纹图谱芯片。
在微生物检测、食品安全性检测等很多领域都有应用


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