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双 色杂交：为了最大限度地增加差异显示的可靠性和精确性，我们用两种具有不同光
谱的荧光染料标记两种不同样本，然后混合这两种探针，并同时与一张芯片杂交的 方法来
直接对比这两种样本。 两样本中的一种基因的相对表达量可通过同源目的基因的两种染料的
荧光强度的比值检测出来。这个比值对以上讨论的那些可能影响与 某个特定基因杂交探针
绝对量，但不影响两种标记探针杂交相对量的因素不敏感。
DNA 基因表达谱芯片的应用范围：最简单的基因表达谱检测是比较两种不同细胞或组
织样本中的与芯片阵列中相应基因对应的 mRNA 的相对丰度。 例如，可对比试验干预前后，
或经某种处理后连续时段内的细胞以及不同分化时期的细胞， 也可以对比突变型和野生型之
间的 mRNA 表达的不同方式。这种试验方法灵活，使研究者可以收集到有关每种基因表达
调节的更准确信息。例如，通过一张芯片上的多核糖体 RNA 和总 mRNA 的对比杂交，可
以测出每个基因的翻译效率；通过细胞核和细胞质中的 polyA RNA 样本的差异性杂交，可
以估计出细胞核与细胞质中的每种 polyA RNA 的分布： 同样的方法还可以调查其它类型的
亚细胞单位。
I 型和 II 型试验：许多受关注的生物学问题都能用双色杂交试验这种最简单的方法来研
究。即两种样本直接在一张芯片上进行比较（被称为 I 型试验 [20] ）。 然而，对于需要对比
多个样本的复杂问题， 这种直接的比较就不适用了。 针对这种情况， 我们使用一种替代的试
验设计，即在每次杂交中加一个一般对照作参考，这 样既保持了双色杂交内部对照的本质
特征， 又可形成在大量样本中的推断对比， 而不需要每个成对样本单独对比 （这样的试验设
计为 II 型试验）。这种方法最普遍的应用是用于时段（ time-course ）试验 [21] ，即每个时
点（ timepoint ） 与一个原始时点作对比。由于在某个时点的一个特定基因的量相对于一
个固定的参照（原始时点）而被检测，那么就可研究通过这个时段的每个基因的活动方式。
参 照物不一定与被检验的样本有关系，参照物最主要的属性是它应提供一个杂交信号，这
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样在芯片上任何一个目的基因的杂交信号比值的分母就不会为零。因为在被对 比的大量样
本中， 一个理想的参照物对于每个样本来说， 都是一样材料的混合，在这个混合物中， 在一
个样本中表达的任何一个基因，也会在参照物中表达出来。
二、仪器设备
制 作和应用基因芯片，需要两种设备：一个是制作芯片的机械手（又称点样仪）和一
个扫描芯片的装置， 一般是一个激光共聚焦显微镜 （或称扫描仪） 。许多大的实验 室和生物
技术公司对基因芯片技术的冲动已被操作芯片试验所要求的较高专业技能和其惊人的价格
所冲淡了。为了使该技术操作更方便，价格更可接受，我们设计了 价格相对便宜，及对分
子生物学家来说更易操作、不需要太多工程专业经验就能装配和操作的仪器。并且在网上
（http://rana . ）登载了详细的数据、设计结构和操作说明书。点
样仪和扫描仪两项仪器总的价格大约是 60000 美金。
三、靶 DNA 的制备
靶 DNA 的选择： 对于大规模基因表达的研究， 每个被分析的基因都需要一个特定的杂