2012年4月12日 星期四 生命科学导论精品课程欢迎你!
DNA芯片及其用途

 1.基因诊断

DNA芯片可用于大规模筛查由基因突变所引起的疾病。如DNA芯片用于检测遗传性乳腺和卵巢癌基因BRCA1第11外显子全长3.45kb基因的突变,检测15例病人样品,发现14例有基因突变,在二十个对照样品中没有假阳性出现。利用这种技术筛查囊性纤维变性基因CFTR的突变及bata-珠球蛋白基因的突变都取得了成功。预计DNA芯片诊断技术不久将会在疾病的分子诊断方面得到广泛应用,成为一项常规检验和诊断技术。这项技术的高度准确性和高度自动化性对于筛查大量样品具有很大优势。

2.分析基因组及发现新基因

DNA芯片技术用于基因组研究可创造第三代遗传图,即将遗传病表型与DNA上特定的基因序列联系起来。以单核苷酸多态性(SNPs)为标记可帮助区分两个个体遗传物质的差异,若能将所有SNPs全部信息装入DNA芯片则可检测到与之相关的基因间差异。DNA芯片技术在发现新基因及分析各个基因在不同时空表达方面是一项十分有用的技术,它具有样品用量极少,自动化程度高等优点,便于大量筛选新基因。

3.DNA芯片用于基因表达的研究

由于DNA芯片技术可直接测到mRNA的种类及丰度,所以它是研究基因表达的有力工具。用于检测基因表达水平的DNA芯片已被Affymetrix公司的研制人员完成。DNA芯片中包含了几万种人工合成的寡核苷酸探针,可检测转录产物从几个数量级到每个细胞的几个拷贝,均能被定量研究,被检测目的基因可多达10,000个。

4.利用DNA芯片技术进行DNA序列分析

DNA芯片用于序列分析原理是依靠短的标记寡核苷酸探针与靶DNA杂交,利用杂交谱重建靶DNA序列,它一次可测定较长片段的DNA序列。

5.进行后基因组研究

基因组测序完成后未知基因的功能研究是一个十分诱人的后基因组研究课题。通过基因打靶技术产生突变株,然后用DNA杂交,可鉴定基因的表型。

DNA芯片技术的应用前景是乐观的,但目前在技术上还存在一些问题。如DNA芯片上原位合成探针难免有错误核苷酸掺入及混入杂质,该技术还需要昂贵的设备,但相信这些问题将随着技术进步而逐步解决,DNA芯片一定会向计算机芯片那样不断升级换代,在医药及生物科学领域发挥越来越大的作用。

 

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