应用DNA芯片技术结合核技术对辐射致癌分子机制的研究

DNA芯片技术是新近出现的新的基因分析方法。它是将成千上万个寡核苷酸固定在约厘米大小的硅片上,将待测材料用荧光素或同位素标记,在DNA芯片上与探针杂交,通过激光共聚焦显微镜对芯片进行扫描获取杂交探针的荧光信号。该技术可用于DNA测序,转录情况分析,基因诊断与基因药物设计,突变及多肽性检测遗传作图等方面的研究。     

应用DNA芯片技术结合核技术对辐射致癌分子机制的研究

DNA芯片技术是新近出现的新的基因分析方法,它是将成千上万个寡核苷酸固定在约厘米大小的硅片上,将待测材料用荧光素或同位素标记,在DNA芯片上与探针杂交,通过激光共聚焦显微镜对芯片进行扫描获取杂交探针的荧光信号,该技术可用于DNA测序,转录情况分析,基因诊断与基因药物设计,突变及多肽性检测遗传作图等方面的研究。     

SM耐药结核杆菌rpsL88codon突变发夹探针检测研究

目的：应用发夹DNA探针检测结核杆菌耐链霉素（SM）rpsL88codon点突变,并对照测序结果。方法：运用软件Beacon designer设计rpsL88codon的发夹DNA探针,建立其扩增体系及发夹DNA探针芯片检测方法;比较相应扩增产物测序结果。结果：通过ScanArray Express观测到标准株及耐SM-PCR产物与发夹DNA探针杂交后信号区别明显;耐SM组rpsL88codon突变检出率为60％,发夹DNA探针检测方法与测序法符合率85％。结论：rpsL88codon突变是结核杆菌耐链霉素的主要原因之一,发夹DNA探针技术是一种高灵敏的核酸点突变检测技术,并与测序结果有较好的检测符合率。     

基因芯片技术检测10种烈性RNA病毒

目的 利用基因芯片技术检测包括披膜病毒科甲病毒属、黄病毒科黄病毒属、布尼亚病毒科汉坦病毒属及SARS病毒等10种烈性RNA病毒。方法 设计了甲病毒属的属保守区通用引物和黄病毒属的通用引物，与布尼亚病毒及SARS病毒的引物一起用于扩增靶核酸。另外，在通用引物所能扩增的区域内设计每种病毒的特异引物，利用该引物通过PCR反应制备cDNA克隆探针，在判定其特异性后，制备氨基化探针。对探针浓度、杂交温度、杂交时间、不同杂交液及杂交后芯片的洗涤方法进行了优化。结果核酸探针浓度为0．3ug／ul时，可获得杂交信号；在杂交液终浓度含20％甲酰胺、杂交60℃、1．5h的条件下，可分别获得以上10种病毒的特异杂交信号。利用多重PCR扩增靶序列时，可获得2种或4种混合病原体的特异性杂交信号。结论 利用基因芯片技术检测病毒性病原体是可行的，关键在于设计合适的引物及探针序列。     

基于随机聚合酶链反应的病原菌基因芯片检测技术

目的建立一种基于随机聚合酶链反应的病原细菌基因芯片筛查检测技术。方法用生物学软件分析7种病原菌特异性基因序列的保守性区域,利用Oligo 6.0软件设计针对靶细菌的一系列探针,制备检测用基因芯片。细菌基因组DNA在随机引物扩增中掺入氨基丙烯-dUTP,产物偶联荧光染料后与芯片上探针杂交,通过芯片扫描仪和图像分析软件对结果进行判断。选取19种病原菌基因组DNA进行芯片特异性验证和灵敏度评价,使用问号钩端螺旋体对应靶探针进行基因芯片检测方法重复性验证,并制备问号钩端螺旋体模拟水污染样本进行芯片检测。结果在均一的杂交条件下4种靶细菌均能得到相应特异性杂交图谱,其他非目的细菌均为阴性结果,3种靶细菌基因组DNA最低检测浓度为14.43～363.4 pg/μl,芯片重复性变异系数CV值〈15%,最低可检测含问号钩端螺旋体7×105条/ml模拟水污染样本。结论初步建立的随机聚合酶链反应结合芯片技术的检测方法可用于多种病原菌筛查检测,为细菌高通量筛查与鉴定技术提供了新的思路和实验依据。     

基于随机聚合酶链反应的病原菌基因芯片检测技术

目的建立一种基于随机聚合酶链反应的病原细菌基因芯片筛查检测技术。方法用生物学软件分析7种病原菌特异性基因序列的保守性区域,利用Oligo 6.0软件设计针对靶细菌的一系列探针,制备检测用基因芯片。细菌基因组DNA在随机引物扩增中掺入氨基丙烯-dUTP,产物偶联荧光染料后与芯片上探针杂交,通过芯片扫描仪和图像分析软件对结果进行判断。选取19种病原菌基因组DNA进行芯片特异性验证和灵敏度评价,使用问号钩端螺旋体对应靶探针进行基因芯片检测方法重复性验证,并制备问号钩端螺旋体模拟水污染样本进行芯片检测。结果在均一的杂交条件下4种靶细菌均能得到相应特异性杂交图谱,其他非目的细菌均为阴性结果,3种靶细菌基因组DNA最低检测浓度为14.43～363.4 pg/μl,芯片重复性变异系数CV值<15%,最低可检测含问号钩端螺旋体7×105条/ml模拟水污染样本。结论初步建立的随机聚合酶链反应结合芯片技术的检测方法可用于多种病原菌筛查检测,为细菌高通量筛查与鉴定技术提供了新的思路和实验依据。     

基因芯片技术在创伤骨科研究领域的应用进展

基因芯是将大量的DNA片段按预先设计的排列方式固化在载体表面，并以此为探针，在一定的条件下与样品中待测的靶基因片段杂交，通过检测杂交后的信号，实现对靶基因信息的快速检测。基因芯片可以分为很多种类，常见并广泛应用的有cDNA微点阵和寡核苷酸原位合成芯片。基因芯片能对微量样品中的核酸序列进行检测和分析，其高通量、快速、并行化采集生物信息的特点更是优于其他传统的技术方法。笔者概述了近年来基因芯片技术在骨科创伤机制、创伤修复及在骨组织工程领域研究中的应用进展。     

辣根过氧化酶直接标记人巨细胞病毒DNA探针的制备和临床应用

用活化或根过氧化酶复合物直接标记人巨细胞病毒（HCMV）DNA特异片段制备酶标基因探针。与靶DNA杂交后酶催化检测系统中相应的发光剂，再经增强剂作用将光信号放大，杂交信号通过X光自显影。经决缝杂交证明该法标记的基因探针可检测到0．2Pg的同源DNA，且仅与HCMVDNA杂交，与HSV-1、EBV及正常人DNA不杂交。用此探针检测42例巨细胞包涵体（CID）患儿和20例正常同龄儿童尿中HCMVDNA，阳性率分别为550％和35％。与病毒分离相比较，杂交法敏感性为92．3％，符合率为87．1％，临床标本检出率高于病毒分离法，表明用HRP直接标记基因深外经化学发光自显影检测HCMVk安全、快速、敏感和特异的方法，适用于临床诊断和研究。     

16S rDNA寡核苷酸芯片鉴定致病菌的初步研究

目的：建立一种基于16SrDNA寡核苷酸芯片的检测和鉴定常见致病茵的技术。方法：以16SrDNA为靶标，针对待检细菌设计合成一系列寡核苷酸探针，制备寡核苷酸芯片。细菌DNA经通用引物扩增标记后，与芯片杂交，对杂交图谱进行分析归纳，得到一套种和属特异的检测模式。结果：以本室保存的33株茵(包括7个属15个种)进行初步检验，结果表明，种水平上的鉴定准确率为78．79％，21．21％可鉴定到属的水平。结论：该研究建立的16SrDNA寡核苷酸芯片技术可以稳定、特异地实现细菌的高通量鉴定，为进一步检测研究奠定了基础。     

乙型肝炎、丁型肝炎病毒联合诊断芯片制备的初步研究

目的制备联合检测乙型肝炎病毒(HBV)、丁型肝炎病毒(HDV)基因芯片并进行杂交验证。方法利用Primer Premier 5．0分别针对HBV、HDV基因保守区域设计多对PCR引物,扩增后的产物克隆至pMD18-T载体,提取阳性克隆质粒进行测序分析鉴定。用PixSys5500芯片打印仪将PCR产物打印在氨基修饰的玻片上制备成检测芯片。样品荧光标记采用限制性显示(RD)技术,标记后进行杂交验证分析。结果序列分析表明,运用PCR技术得到的多个基因片段均属于HBV、HDV特异基因。杂交结果显示,敏感性、特异性、重复性等指标均佳。结论利用PCR扩增产物作为探针制备HBV、HDV联合诊断芯片是一种快速、简便的实用方法,有着广阔的应用前景;利用RD技术标记样品可提高多种肝炎病毒混合检测的敏感性。     

应用分子信标检测MTB耐异烟肼katG基因315codon点突变的实验研究

目的:选择结核杆菌耐异烟肼katG基因包含315codon点突变序列,设计分子信标探针,建立扩增体系及分子信标芯片检测方法.方法:运用软件Beacon designer设计katG基因包含315codon的分子信标,建立其扩增体系及分子信标芯片检测方法,应用荧光显微镜观测荧光信号.结果:标准株及耐异烟肼PCR产物与分子信标杂交后荧光信号区别明显;28株耐异烟肼组与10株H37RV标准株对照组荧光信号强度比较,耐异烟肼组315codon突变检出率为44%.结论:分子信标技术是一种高灵敏的核酸点突变检测技术;采用荧光显微镜观测荧光信号,具有更强的荧光信号识别、放大功能及结果判断更准确等优点.     

生物质谱仪高速数据采集系统设计

目的 研制一种采样频率为2 GHz的高速数据采集系统,以满足生物质谱仪对飞行时间的精确测量要求.方法 采用ALTERA STRATIXⅢ系列FPGA作为主控芯片, 配合采样频率可达2 GHz、分辨率为12 bit的高性能ADC芯片,同时外扩512 MB DDR3 SDRAM用于数据缓存,并通过千兆以太网与上位机进行数据交互;此外,在高速数据采集板卡布线和制板时,采用多种方式有效保证信号完整性.结果 对数据采集板卡输入250 MHz高频信号进行2 GHz数据采集,并对采样结果进行数据分析,得到高速数据采集系统的SNR为44.6639,ENOB为7.1,满足设计要求.结论 基于ADC技术的高速数据采集系统是生物质谱数据测量分析的一种快速可靠的路径和方法.     

Sex determination and species exclusion in forensic samples with probe cY97

A total of 120 human samples of blood, saliva and semen stains, hair roots, bone and skin fragments, obtained from 30 males and 16 females were analyzed in Southern blots with probe cY97. Only the male samples gave a specific band of 5.7 kb. In dot blot, under high stringency conditions, male DNA gave signals equivalent to a quantity of female DNA eight times higher. Probe cY97 did not react with 9 different vertebrate species but gave a signal for monkey DNA when used at low stringency. The advantage of using a probe specific for the centromeric region for sex determination and species exclusion is discussed.     

DNA芯片技术在微生物研究中的应用

DNA微点阵 (DNA芯片 )技术已经被广泛应用于基因表达分析、比较基因组学、DNA序列变异分析和基因分型等多方面的研究。随着越来越多的微生物种类完成全基因组测序 ,在微生物生理、致病机制、流行病学、生态学、系统发育学、途径工程、发酵最优化等研究领域中 ,DNA微点阵技术必将成为一个常用的研究手段     

Forensic validation of the modified ABO genotyping method using a DNA chip

ABO typing is effective in several forensic investigations, including the identification of unknown cadavers. When the serological method cannot be used because of the decomposition of ABH antigens, ABO genotyping of DNA is often performed. Previously, we reported a novel ABO genotyping method using a DNA chip as a proof of concept. This chip can simultaneously detect single nucleotide polymorphisms in the ABO gene and a part of the primate-specific D17Z1 sequence for human identification. In the present study, this method was modified and further validated for forensic use. We demonstrated that the modified method can correctly perform ABO genotyping and human identification if the appropriate amount of template (>0.5 ng of DNA) is analyzed. Moreover, it was found that this chip method can be used to type highly degraded DNA. This method is expected to be a useful supplemental tool for the identification of individuals from highly decomposed samples.     

传统DNA探针实验方法的简化及应用

本文报告一种适于普通实验室开展DNA探针工作的实验方法.我们用酚-氯仿抽提法制备探针供体菌重组质粒DNA,用透析袋电泳洗脱法从凝胶中回收酶切目的片段,用缺口翻译技术制备α-~(32)PdNTP标记探针,用低脂奶粉和6SSC(1×SSC:0.15M NaCl,0.015M柠檬酸三钠,pH7.0)代替Denhardt试剂等获得了满意的菌落原位杂交和Southern blot杂交结果.此外,我们将传统实验方法规定的时间相应缩短,从而有可能在15～24h内对痢疾腹泻患者标本作出明确诊断.这些方法可供基层实验室应用DNA探针开展传染病诊断和流行病学调查.     

蛋白质芯片在功能蛋白组学研究中的应用

蛋白质芯片技术的应用使得对数以千计的蛋白质进行高通量、平行分析成为可能。蛋白质芯片是一种固定了保持天然活性的蛋白质微阵列，广义上，将能与蛋白质特异性结合的DNA和RNA、糖类、合成多肽，其他能够从复杂的混合物中特异性地捕获目的蛋白的小分子物质的微阵列也称为蛋白质芯片。蛋白质芯片可以检测感染性疾病、自身免疫性疾病及肿瘤等患者体内的疾病标志分子，还能研究蛋白质的功能、与其他蛋白质之间的相互作用、蛋白表达谱等蛋白质组学研究所涵盖的内容。本文将重点阐述蛋白质芯片在功能蛋白质组学研究中的应用进展。     

可视化基因芯片技术检测肠道病毒方法的建立

目的建立一种能同时检测10种肠道病毒的可视化基因芯片法。方法根据公开发表的10种常见肠道病毒的序列,设计病毒引物和探针,制备肠道病毒检测基因芯片。利用多重不对称PCR法扩增样品中的病毒靶片段,标记产物与基因芯片上的探针杂交,经清洗、可视化显色后进行结果分析。在优化的RT-PCR体系、杂交反应和可视化检测条件下,评价芯片的特异性、灵敏度和重复性。结果本研究共筛选出2对通用引物、3对特异性引物和1条肠道病毒属通用探针、9条特异性检测探针。该芯片具有较好的特异性和重复性,可检测出不低于102拷贝/μl的体外转录RNA。30例临床标本的芯片检测结果与荧光PCR法一致。结论本研究所建立的方法具有高通量、高特异性、高灵敏度等特点,因此在临床上具有潜在的应用前景,可以为肠道病毒诊断提供实验室依据。     

应用DNA四面体探针电化学生物传感器检测埃博拉病毒核酸

目的：建立一种基于电化学生物传感器的快速检测埃博拉病毒核酸的方法。方法利用一步热变性法自组装成带有固定探针的DNA四面体后,通过Au-S键固定至金电极表面制备成新型核酸探针。与合成的埃博拉病毒核酸序列特异性结合后引入Bio-ssDNA检测序列,通过生物素和链霉亲和素的特异性结合作用引入avidin-HRP放大信号,利用计时电流法进行检测。结果该传感器可特异性识别和定量检测人工合成的埃博拉病毒的核酸序列,通过实验条件优化,测定核酸的浓度范围在1．0×10－9～5．0×10－6 mol／L呈良好的线性关系,检测下限为5．2×10－10 mol／L。结论所构建的DNA四面体探针修饰的电化学生物传感器实现了对埃博拉病毒核酸的灵敏、特异检测。     

可视化基因芯片技术检测肠道病毒方法的建立

目的建立一种能同时检测10种肠道病毒的可视化基因芯片法。方法根据公开发表的10种常见肠道病毒的序列,设计病毒引物和探针,制备肠道病毒检测基因芯片。利用多重不对称PCR法扩增样品中的病毒靶片段,标记产物与基因芯片上的探针杂交,经清洗、可视化显色后进行结果分析。在优化的RT-PCR体系、杂交反应和可视化检测条件下,评价芯片的特异性、灵敏度和重复性。结果本研究共筛选出2对通用引物、3对特异性引物和1条肠道病毒属通用探针、9条特异性检测探针。该芯片具有较好的特异性和重复性,可检测出不低于102拷贝/μl的体外转录RNA。30例临床标本的芯片检测结果与荧光PCR法一致。结论本研究所建立的方法具有高通量、高特异性、高灵敏度等特点,因此在临床上具有潜在的应用前景,可以为肠道病毒诊断提供实验室依据。