DNA芯片技术在动物医学中应用探究

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1、DNA芯片技术在动物医学中应用探究生物的现象或者形态是由成百上千的基因共同组成的，传统的分子生物学技术不能将全部的基因表达情况测量出来，只能对少数几个基因起作用，要实现大量基因的表达图谱的方式，DNA芯片技术就发挥了很大作用。这种生物高新技技术融合了计算机科学、化学、生物信息学等多方面的成就，可以将成千上万的基因片段排列在介质上，能够对基因高效快速的检测，随着DNA芯片技术的发展，将会产生一定的社会效益和经济效益。一、DNA芯片技术原理DNA芯片是基于分子杂交基础上的扩展应用，其原理与核酸印迹相差不多，都是

2、利用DNA的双螺旋互补的性质，在寡聚核昔酸链之间形成两个或者三个氢键。DNA芯片的基质材料一般采用尼龙膜、塑料等，在进行试验的时候一般载体的面积约为1平方厘米，然后将特定顺序的DNA单链探针固定在载体上，点布成千上万的DNA,将芯片与标记的待测DNA或者RNA进行杂交，被检测物一般都用荧光染料或者生物素标记。在杂交过程中，探针会产生杂交信号，杂交信号的强弱代表了碱基因配对正确性。杂交过程完毕后，通过激光共聚焦显微镜进行试验扫描，然后用计算机软件分析杂交结果，将杂交信号划分等级并获取分布模式图。根据结果的分析

3、可以反映出样品中基因表达的情况，对于探针的样品量可以相对应的计算出来。一张DNA芯片上探针的数量与芯片的设计与制作方法有很大的关系，一般都是采取在一张芯片上杂交两种样本，这样可以避免不同芯片产生的误差。二、DNA芯片技术在动物医学中的应用1、基因表达谱的研究应用基因表达谱是DNA芯片中研究最为广泛且很成熟的一种技术。传统的基因检测只能了解到极少数的基因表达情况，而DNA芯片上可以承载数以万千的探针，这样就可以将数量多的基因同时检测出来，转录水平不受基因和条件的限制，可以对比不同条件下的一个基因组的转录情况，

4、也可以将不同基因组的转录情况对比出来，这是研究病原微生物全新的里程碑。在基因表达图谱上有着不同的应用，比如在热休克状态下枯草芽胞杆菌的表达图谱，可以观察出有将近100多个的上调基因。signaB和Hrcb共同对热休克进行调控子控制，大部分是前者的控制，通过对受控基因的分析可以预测出70多个新的调控子成员。在大肠杆菌中过氧化氢应激的表达图谱中，通过对诱导表达基因的控制，将OxyR与野生型的基因变异体进行比较，证实了过氧化氢诱导表达基因大部分都是有OxyR引起的，同时在比较的过程中还发现了几个新的OxyR激活基

5、因，但是有些诱导基因是属于非依赖型的，说明在大肠杆菌中还受其他的调控因子的控制。2、病原微生物检测的应用DNA芯片在医学上有诊断以及检测的功能，随着对DNA芯片技术的不断研究，针对各种病原体的DNA芯片已经市场化，比如在人类医学上DNA芯片技术有着广泛的应用，在艾滋病病毒的检测上就可以通过DNA芯片技术中所发明的HIV芯片。但是在动物医学生还没有将市场打开，好多动物病原体的芯片测试还在研发，还处于试验阶段，现在利用动物病毒的保守基因的部分片段，用芯片点样放到载体玻璃上，然后把这部分基因制作成具有检测功能的芯

6、片，用荧光标记提取的动物DNA或RNA的变异样品，通过与芯片的融合进行杂交试验，然后对杂交结果进行分析。此种方法具有快速、高效、准确的特点，而且对于多种病毒能够同时进行检测，所以在实际应用中解决很多种动物的疾病。3、细菌分型的应用DNA的芯片技术可以对基因组的变异DNA或者RNA的遗传特性进行分析，从而可以将细菌中的遗传距离或者菌体的毒性特征能够计算出来，有利于将细菌类别判断清楚。比如在试验中有11种致癌基因，建立相应的细菌基因组芯片，然后与这些致癌基因的DNA进行杂交，扫描分析后检测出被测的致癌基因中有2

7、0%左右没有显示杂交信号。这说明在被检测的细菌基因组出存在一定的差异性，所以出现了这种情况。在区分24种单增李氏菌的不同血清型中也建立了一种基因组芯片，通过致病菌基因与芯片杂交，可以很明确的区分致癌菌与非致癌菌之间的基因差异，然后筛选出多种差异基因。这种技术在大规模的基因筛选中应用很广泛，随着技术的拓展可以发挥到细菌治病分子机制的研究当中。4、基因突变和多态性检测的应用DNA芯片技术能够准确的检测出分子突变的位置和类型，突出了DNA芯片技术在核酸点以及基因序列中的重要作用，能够进行单数基因或者整个基因组的突

8、变检测。在利用DNA芯片检测技术中能够准确的监测中乙肝病毒中突变的位点，对于病毒的变异情况也能够检测出来。在实际应用中具有简单、快捷、准确的特点。5、病原微生物基因组学研究的应用随着在科研中越来越多的基因组被表达出来，在微生物研究中基因组学已经成为热点话题。在比较基因组学中可以将更多的基因信息扩展出来，为以后的基因验证工作奠定了坚实的基础。比如在不同菌株比较致命菌的基因组序列中，可以将致命基因全部表达出来，更可以