基因芯片的工作原理

2020/1/7 14:38:55

概述[1][2][3]

基因芯片技术为近年来发展起来的一种新兴技术,其原理是杂交测序方法,即通过与基因芯片中一种已知碱基顺序的 DNA 片段杂交,测定选定的样品的核酸序列的方法,另外,该技术还可以进行基因表达量、特性等相关情况的分析。该项技术能够同时在支持物上固定大量探针,同时进行待测样品的核酸序列的检测分析,与传统核酸印迹杂交技术相比较,基因芯片技术操作更为简便,可以检测更多的序列数,检测效率更高。基因芯片技术有着广阔的应用前景,如检测基因分型、分析基因表达及单核苷酸多态性等。

基因芯片的组成及工作原理[1][2][3]

利用杂交的原理,即DNA根据碱基配对原则,在常温下和中性条件下形成双链DNA分子,但在高温、碱性或有机溶剂等条件下,双螺旋之间的氢键断裂,双螺旋解开,形成单链分子(称为DNA变性,DNA变性时的温度称Tm值)。变性的DNA黏度下降,沉降速度增加,浮力上升,紫外吸收增加。当消除变性条件后,变性DNA两条互补链可以重新结合,恢复原来的双螺旋结构,这一过程称为复性。复性后的DNA,其理化性质能得到恢复。

利用DNA这一重要理化特性,将两个以上不同来源的多核苷酸链之间由于互补性而使它们在复性过程中形成异源杂合分子的过程称为杂交。杂交体中的分子不是来自同一个二聚体分子。由于温度比其他变性方法更容易控制,当双链的核酸在高于其变性温度(Tm值)时,解螺旋成单链分子;当温度降到低于Tm值时,单链分子根据碱基的配对原则再度复性成双链分子。因此通常利用温度的变化使DNA在变性和复性的过程中进行核酸杂交。

具体地讲,利用核酸的杂交原理,基因芯片可以实现两大类的检测:RNA水平的大规模基因表达谱的研究和检测DNA的结构及组成。

主要参考文献

[1]马小娜,闫军堂,任国辉,等.子宫内膜异位症中医病因病机的认识探讨[J].中医药学报,2012,40(3):63-66

[2]常青芸,何贵翔.从瘀探析子宫内膜异位症的中医病因病机[J].中医药信息,2011,28(1):3-5.

[3]阿利,斯钦图. 基因芯片技术与蒙医灸疗法抗衰老研究进展。世界最新医学信息文摘 2019年第19卷第18期。

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