基因芯片大攻略

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1、基因芯片大攻略基因芯片按应用领域主要分以下几类，用于基因组研究的SNP和CNV芯片；用于mRNA表达研究的基因表达谱芯片；用于转录调控研究的microRNA芯片和LncRNA芯片；以及用于表观遗传研究的DNA甲基化芯片。目前世界上主流的芯片制造商主要有4几家，分别是采用第二代基因芯片技术的美国affymetrix公司、美国agilent公司和ROCHnimblegen公司，以及采用第三代基因芯片技术的美国illumina公司。在SNP芯片研究领域，美国illumina公司毫无疑问是霸主，illu

2、mina公司凭借自己开发的GoldenGate技术和infinium专利技术一直在SNP芯片领域处于垄断地位。虽然affymetrix公司也有SNP芯片，但无论是从芯片的技术水平、发表的文章数量和芯片的种类以及覆盖SNP位点的数量都没法和illumina相比，已发表的GWAS文章90%以上都是使用illumina的SNP芯片。至今affymetrix只有人的SNP5.0、SNP6.0、Axiom这3款芯片，种类少得可怜，而且覆盖位点数量最多的SNP6.0芯片仅可检测90万个SNP位点，并且是20

3、07年上市的。随着Hapmap计划和千人基因组计划如火如荼的进行，illumina公司每年都会发布好几款新的SNP芯片，至今已有几十款产品，覆盖位点数量从6000个到500万个不等。包括人、大鼠、小鼠、牛、马、羊、猪、犬、鸡、玉米、苹果、桃子等十来个物种，其中仅人的SNP芯片就有十几款（停产的芯片不算），最多覆盖位点数量可达到500万个。并且illumina还可以提供灵活快捷的定制SNP芯片，适用于大样本量分析。Illumina和affymetrix的SNP芯片都可用于CNV分析，但illumi

4、na芯片因覆盖位点数量较多，所以在CNV分析中可提供更高分辨率的CNV数据。在基因表达谱芯片领域，affymetrix表达谱芯片无论是从知名度、发表的文章数量、芯片物种种类都是NO.1，因affymetrix的表达谱芯片上市时间最早，所以知名度和用户也是最多的，价格也是最贵的。但affymetrix表达谱芯片也有两个致命的缺陷，第一是探针太短，只有25个碱基，直接导致芯片检测的灵敏度太低，不利于检测低丰度的转录本。为了保证灵敏度和特异性的最佳平衡，除了affymetrix外，其他各大芯片制造商的

5、芯片探针长度都是在60-80个碱基范围。只有affymetrix因芯片技术水平较落后，没办法合成长度更长的探针。还有一个缺点是芯片使用的数据库版本太旧，affymetrix的人全基因组表达谱芯片（U133plus2.0）使用的数据库是2001年的UniGene(Build133)，至今已十多年的时间了，芯片从未更新过。可能是因为affymetrix的表达谱芯片种类太多，如果全部更新数据库，投入的费用和工作量太大。在基因表达谱芯片领域，agilent公司和illumina公司的产品也非常不错，虽然

6、知名度没有affymetrix的高，但他们也有各自的特点。Agilent的表达谱芯片种类也非常丰富，最新G3版全基因组表达谱芯片有一个创新点就是芯片不仅可检测41000个转录本，还可检测7,419条lncRNA（长链非编码RNA）。但Agilent的表达谱芯片也有一个较大的缺点，就是芯片重复性较低，因agilent的全基因组表达谱芯片采用的是8*60K的规格，每个样本只有6万个点来检测，平均一个转录本只有一个点，芯片内部没有技术重复，所以agilent的全基因组表达谱芯片的重复性在所有的芯片中是

7、最差的。Illumina的基因表达谱芯片采用的是更先进，密度更高的第三代基因芯片技术，因此illumina的全基因组表达谱芯片是目前唯一一种可以达到探针30倍重复的表达谱芯片，其他的芯片都只能达到1-8倍技术重复。因此illumina的全基因组表达谱芯片的重复性是所有芯片中最高的，其重复性R2＞0.996，并且基于第三代基因芯片独特的微珠芯片生产工艺，芯片生产成本较低，信噪比和灵敏度都非常高，其灵敏度≤1:250,000，芯片检测结果和qPCR相关系数R2=0.97。但缺点是illumina的基

8、因表达谱芯片只有人、大鼠、小鼠这三个物种，illumina的表达谱芯片因物种种类较少所以芯片升级比较快，目前已升级到V4版。Nimblegen公司也有基因表达谱芯片，nimblegen的表达谱芯片知名度、用户和文章是最少的，这也是nimblegen的基因表达谱芯片不被大家认可的原因，但是nimblegen的表达谱芯片也有自己的特点，在原核生物里，nimblegen表达谱芯片的物种种类是最丰富的。还有一点需要说明，nimblegen每个物种的表达谱芯片都有72K、135K、385K这3种规格，不同