生物芯片的制造及其应用

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1、基因芯片的制造及其应用夏咏梅2008.11.03基本概念回顾基因芯片的制备技术基因芯片的应用我是不听她上化学课的，你们看着办吧！1.基本概念回顾justforchemistrypeople核酸包括DNA和RNA两大类。DNA核苷酸中的嘌呤碱(purine)主要是鸟嘌呤(guanine,G)和腺嘌呤(adenine,A)，嘧啶碱(pyrimidine)主要是胞嘧啶(cytosine,C)、尿嘧啶(uracil,U)和胸腺嘧啶(thymine,T)。DNA和RNA都含有鸟嘌呤(G)、腺嘌呤(A)和胞嘧啶(C)；胸腺嘧啶(T)一般而言只

2、存在于DNA中，不存在于RNA中；而尿嘧啶(U)只存在于RNA中，不存在于DNA中。嘌呤和嘧啶环中含有共轭双键，对260nm左右波长的紫外光有较强的吸收。碱基的这一特性常被用来对碱基、核苷、核苷酸和核酸进行定性和定量分析。guanineadeninecytosineuracilthyminepurinepyrimidine(1)同一生物的不同组织的DNA碱基组成相同；(2)一种生物DNA碱基组成不随生物体的年龄、营养状态或者环境变化而改变；(3)几乎所有的DNA，无论种属来源如何，其腺嘌呤摩尔含量与胸腺嘧啶摩尔含量相同([A]

3、=[T])，鸟嘌呤摩尔含量与胞嘧啶摩尔含量相同([G]=[C])，总的嘌呤摩尔含量与总的嘧啶摩尔含量相同([A]＋[G]=[C]＋[T])；(4)不同生物来源的DNA碱基组成不同，表现在(A＋T)/(G＋C)比值的不同。DNA的二级结构双螺旋结构(doublehelixmodel)DNA的半保留复制(semiconservativereplication)OligonucleotideHybridizationTm=69.3＋0.41(%G+C)Ⅰ.变性、复性和杂交。粗细线分别代表不同DNA。A是杂化双链;Ⅱ.突变体的鉴别。

4、B代表天然DNA；C是B的缺失突变体；虚线框内是已缺失的部分；D是显示从天然DNA链鼓出小泡;Ⅲ.粗线代表探针，粗线上的X表示放射性标记。核酸杂交及其应用示意图RNA的结构与功能DNA是遗传信息的载体，遗传信息的作用通常由蛋白质的功能来实现，但DNA并非蛋白质合成的直接模板，合成蛋白质的模板是RNA。正常细胞遗传信息的流向是：反转录作用(reversetranscription)与DNA相比，RNA种类繁多，分子量相对较小，一般以单股链存在，但可以有局部二级结构RNA碱基组成之间无一定的比例关系，且稀有碱基较多。此外，tR

5、NA还具有明确的三级结构。细胞核和胞液线粒体功能核蛋白体RNArRNAmttRNA核蛋白体组成成分信使RNAmRNAmtmRNA蛋白质合成模板转运RNAtRNAmttRNA转运氨基酸不均一核RNAhnRNA成熟mRNA的前体小核RNAsnRNA参与hnRNA的剪接、转运小胞浆RNAscRNA/7SL-RNA蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成成分注：原核细胞不含后3种RNARNA的分类注：原核细胞不含后3种RNA细胞核和胞液线粒体功能核蛋白体RNArRNAmttRNA核蛋白体组成成分信使RNAmRNAmtmRNA蛋白质合

6、成模板转运RNAtRNAmttRNA转运氨基酸不均一核RNAhnRNA成熟mRNA的前体小核RNAsnRNA参与hnRNA的剪接、转运小胞浆RNAscRNA/7SL-RNA蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成成分miRNA和siRNA的基本介绍及区别siRNA是RNAi途径中的中间产物，是RNAi发挥效应所必需的因子。SiRNA的形成主要由Dicer和Rde-1(RNAi缺陷基因-1)调控完成。只降解与其序列互补配对的mRNA。MicroRNA（miRNA,微RNA）即为长度为22nt左右的5′端带磷酸基团、3′端带羟基的非蛋白

7、编码的调控小RNA家族。miRNA广泛存在于真核生物中，不具有开放阅读框架，不编码蛋白质，一般长20-24nt，miRNA的转录产物是发夹状结构，在RNaseⅢ酶切后以双链形式存在，最后释放互补链，miRNA成熟。成熟的miRNA5′端的磷酸基团和3′端羟基则是它与相同长度的功能RNA降解片段的区分标志。miRNA的又一特点——基因表达时序性。MiRNA表达的时序性和组织特异性提示人们miRNA的分布可能决定组织和细胞的功能特异性，也可能参与了复杂的基因调控，对组织的发育起重要作用。是一类高度保守的基因家族，按其作用模式不同可分为

8、三种。人类基因组中大约有255个编码miRNA基因，约占人类基因数的1%，但尚不清楚其功能。最近科学家发现小RNA与‘epigenetic’现象有联系。所谓epigenetic是指并不涉及遗传序列的特征性的遗传改变。有人已试图将小RNA用于抗病毒治