第四节基因芯片的应用 ■ 基因测序及基因图绘制 ■检测基因突变 ■基因表达分析 ■在药物研究中的应用 ■在微生物菌种鉴定和致病机制 研究中的应用 ■在农林业生产中的应用 ■在军事、司法领域的应用
第四节 基因芯片的应用 ◼ 基因测序及基因图绘制 ◼ 检测基因突变 ◼ 基因表达分析 ◼ 在药物研究中的应用 ◼ 在微生物菌种鉴定和致病机制 研究中的应用 ◼ 在农林业生产中的应用 ◼ 在军事、司法领域的应用
1.杂交测序和基因作图 ■ 杂交测序(SBH)是发展基因芯片技术的初 衷，希望能够提供一种新的、快速的测序方 法。原理：理论上有4n个长度为n的序列， 可以被分析的目标长度大约等于点阵上寡核 苷酸数目的平方根。 基因绘图：用光蚀刻技术在载体上合成大规 模有序的寡核苷酸序列（标签序列），然后 与克隆文库中的每个克隆进行杂交，通过鉴 定基因与基因间的大量标签序列(EST, STS等)，以较低的等价基因组数把他们绘制 成重叠图
1.杂交测序和基因作图 ◼ 杂交测序（SBH）是发展基因芯片技术的初 衷，希望能够提供一种新的、快速的测序方 法。原理：理论上有4 n个长度为n的序列， 可以被分析的目标长度大约等于点阵上寡核 苷酸数目的平方根。 ◼ 基因绘图：用光蚀刻技术在载体上合成大规 模有序的寡核苷酸序列（标签序列），然后 与克隆文库中的每个克隆进行杂交，通过鉴 定基因与基因间的大量标签序列（EST， STS等）,以较低的等价基因组数把他们绘制 成重叠图
附：标签序列 expressed sequence tags,EST:表达序列标签，为 cDNA的部分序列，平均为300-500bp,它可以确 定基因的种类和所代表基因表达的拷贝数。目前， 公共数据库中可利用的人类EST超过100万个，它 可能代表所有人类基因的50%-90%。 sequence tagged site,STS:序列标签位点，是指染 色体定位明确，而且可以用PCR扩增的单拷贝序 列，一般每隔100kb距离就有一个标记
附： 标签序列 ◼ expressed sequence tags, EST:表达序列标签，为 cDNA的部分序列，平均为300-500bp，它可以确 定基因的种类和所代表基因表达的拷贝数。目前， 公共数据库中可利用的人类EST超过100万个，它 可能代表所有人类基因的50%-90%。 ◼ sequence tagged site, STS:序列标签位点，是指染 色体定位明确，而且可以用PCR扩增的单拷贝序 列，一般每隔100kb距离就有一个标记
2.检测基因突变 如果基因易发生突变区段的核苷酸序列是已知的，则DNA芯 片能很容易地通过再测序鉴别出仅1个碱基的错配。以下面的 15t的探针为例，每个探针只有中间一个核苷酸不同，以红体 下划线表示。 1.GCTACTCATGCGTAC 2.CTACTCAIGCGTACT 3.TACTCATGCGTACTC 4.ACTCATGCGTACTCC 5.CTCATGCGTACTCCG 6.TCATGCGTACTCCGT
2.检测基因突变 ◼ 如果基因易发生突变区段的核苷酸序列是已知的，则DNA芯 片能很容易地通过再测序鉴别出仅1个碱基的错配。以下面的 15nt的探针为例，每个探针只有中间一个核苷酸不同，以红体 下划线表示。 1. G C T A C T C A T G C G T A C 2. C T A C T C A T G C G T A C T 3. T A C T C A T G C G T A C T C 4. A C T C A T G C G T A C T C C 5. C T C A T G C G T A C T C C G 6. T C A T G C G T A C T C C G T