1樓：匿名使用者
一、原理不同
1、snp技術：首先，用聚合酶鏈反應（pcr）擴增含單核苷酸多型性的基因組片段，然後用序列特異性引物進行單鹼基擴增。然後將樣品分析物與晶片基體共結晶，在真空管中用瞬時納秒（10-9s）鐳射進行激發。
2、基因晶片：測序原理是雜交測序法，即用已知序列的一組核酸探針雜交的核酸測序法。
二、特點不同
1、snp技術：時間飛行質譜（maldi-tof）完成的snp檢測準確率可達99.9%，除了準確性高、靈活性強、通量大、檢測週期短等優勢外，最有吸引力的應該還是它的價效比。
2、基因晶片：快速、高效、自動化。
2樓：匿名使用者
摘要: 基因晶片技術作為一種新興的生物技術,近年來得到迅速發展,其應用具有巨大的潛力。單核苷酸多型性(snp) 作為新的遺傳標記對基因定位及相關疾病研究的意義亦非常重大。
本文主要介紹了dna 晶片技術的原理和分類、單核苷酸多型性檢測方法及dna 晶片技術在單核苷酸多型性檢測方面的應用。
生物晶片技術是90 年代初發展起來的,集分子生物學、微電子技術、高分子化學合成技術和電腦科學等於一身的一門新型技術。目前發展的生物晶片種類繁多, 如蛋白質晶片、基因晶片、激素晶片、藥物晶片等。但最初的生物晶片主要用於對dna 的測序, 基因表達譜的鑑定及基因突變體的檢測、分析等方面[1 ] 。
迄今為止, 使用最多的也是dna 晶片。dna 水平遺傳多型性標記至今已經歷了3 個階段:限制性酶切片段長度多型性標記(rflp) 、dna 重複序列的多型性標記(包括小衛星、微衛星dna 重複序列) 、單核苷酸多型性標記( single nucleotide polymorphi**s , snps) [2 ] 。
snp 具有數量多,分佈廣泛,易於快速、規模化篩查,便於基因分型等特點。伴隨著snp 檢測和分析技術的進一步發展,尤其是與dna 晶片等技術的結合, snps 在基因定位中具有巨大優勢和潛力, 併為dna晶片應用於遺傳作圖提供了基礎。由於基因晶片具有攜帶資訊量大和檢測方便的特點,使得用dna 晶片對snp 進行分析具有廣闊的前景。
dna 晶片和snp 分析已日益成為研究功能基因組學的工具。
1 基因晶片
基因晶片的基本原理是應用已知的核苷酸序列作為探針與標記的靶核苷酸序列進行雜交,通過對訊號的檢測進行定性與定量分析。基因晶片可在一微小的基片(矽片、玻片等) 表面整合大量的分子識別探針,能夠在同一時間內平行分析大量基因,進行大資訊量的檢測分析[3 ] 。基因晶片應用很廣, 根據所用探針型別不同分為cdna 微陣列(或cdna微陣列晶片) 和寡核苷酸陣列(或晶片) ,根據應用領域不同而製備的專用晶片如毒理學晶片(toxchip) 、病毒檢測晶片(如肝炎病毒檢測晶片) 、p53 基因檢測晶片等。
根據其作用可分為檢測基因質和量的晶片。量的檢測包括:檢測mrna 水平、病原體的有無及比較基因組基因的拷貝數,既可用寡核苷酸晶片,又可用cdna 晶片完成,但cdna 晶片更具優勢。
質的檢測包括:dna 測序及再測序、基因突變和snp 檢測等,主要用寡核苷酸晶片完成。
2 snp
單核苷酸多型性(snp) 是指在基因組上單個核苷酸的變異,包括置換、顛換、缺失和插入。從理論上來看每一個snp 位點都可以有4 種不同的變異形式,但實際上發生的只有兩種,即轉換和顛換,二者之比為2 :1。
snp 在cg序列上出現最為頻繁,而且多是c轉換為t ,原因是cg中的c 常為甲基化的,自發地脫氨後即成為胸腺嘧啶。一般而言,snp 是指變異頻率大於1 %的單核苷酸變異。在人類基因組中大概每1000 個鹼基就有一個snp ,人類基因組上的snp 總量大概是3 ×106 個[4 ] 。
絕大多數疾病的發生與環境因素和遺傳因素的綜合作用有關,通常認為是在個體具有遺傳易感性的基礎上,環境有害因素作用而導致疾病。不同群體和個體對疾病的易感性、抵抗性以及其他生物學性狀(如對藥物的反應性等) 有差別,其遺傳學基礎是人類基因組dna 序列的變異性, 其中最常見的是snp。易感基因的特點是基因的變異本身並不直接導致疾病的發生,而只造成機體患病的潛在危險性增加,一旦外界有害因素介入, 即可導致疾病發生。
另外在藥物**中,易感基因的變異造成藥物對機體的療效和***不同。
隨著人類基因組計劃的進展,人們愈來愈相信基因組中的snp 有助於解釋個體的表型差異、不同群體和個體對疾病,特別是對複雜疾病的易感性以及對各種藥物的耐受性和對環境因子的反應。因此, 尋找和研究snp 已成為人類基因組計劃的內容和目標之一[5、6 ] 。
3 snp 的檢測方法
snp 的分型技術可分為兩個時代,一為凝膠時代,二為高通量時代。凝膠時代的主要技術和方法包括限制性酶切片段長度多型性分析(rflp) 、寡核苷酸連線分析(ola) 、等位基因特異聚合酶鏈反應分析(as2pcr) 、單鏈構象多型性分析(sscp) 、變性梯度凝膠電泳分析(dgge) ,雖然這些技術與高通量時代的技術原理大致一樣,但是由於它不能進行自動化,只能進行小規模的snp 分型測試,所以必然會被淘汰。高通量時代的snp分型技術按其技術原理可分為:
特異位點雜交(ash) 、特異位點引物延伸(aspe) 、單鹼基延伸(sbce) 、特異位點切割(asc) 和特異位點連線(asl) 5 種方法。此外,採用特殊的質譜法[7 ] 和高效液相層析法也可以大規模、快速檢出snp 或進行snp 的初篩。近年來已經在晶體上用「光刻法」實現原位合成,直接合成高密度的可控序列寡核苷酸,使dna 晶片法顯示出強大威力,對snp 的檢測可以自動化、批量化[8 ] ,並已在建立snp 圖譜方面投入實際應用。
dna 晶片法有望在片刻之間評價整個人類基因組[9 ] 。
4 基因晶片在snp 分析方面的應用
4.1 疾病預防
隨著人類基因組計劃的逐步發展,人們分析出了許多基因序列,下一步是要分析這些基因的多型性與生物功能和疾病的關係。通過基因晶片檢測snp ,可以確定基因多型性和疾病的關係;在預防醫學方面,可使人們儘早地認識自身潛在的疾病,並實施有效的防治措施,從而做到疾病的早期預防。2023年美國提出了環境基因組學計劃,目的是要了解環境因素對人類疾病的影響和意義,針對與環境因素髮生相互作用的蛋白的編碼基因(如dna 修復機制、氧化2還原反應及病毒受體蛋白等) 來識別其基因組的多樣性以及其結構2功能的關係,從而發現與特定環境因子相關的危險人群,制定出相應的具有個體化特點的危險度評價和預防措施。
snp 是在漫長的進化過程中形成的,具有遺傳穩定性。
將其與基因晶片技術相結合進行基因分型, 將會產生大量的遺傳易感性標誌物,使通過基因分析來篩選易感個體、重點保護高危人群成為可能。美研究人員採用高通量微陣列基因分析方法, 對美國15 個醫學中心的352 例患冠狀動脈疾病者和418 名未患該疾病個體的62個基因進行了評估[10 ] 。在編碼血小板凝血酶敏感蛋白的基因上,鑑定出3 種snps (tsp-1 ,tsp-2 ,tsp-4) ,攜帶tsp-4 (雜合子或純合子) 變異體的個體患心肌梗塞的危險性高達89 %以上; 攜帶的tsp-2 變異體為純合子者發生心肌梗塞的危險性大為降低; 攜帶的tsp21 變異體為雜合子者冠狀動脈疾病過早發生的危險性增加9 倍以上。
這種可預示危險性增加的遺傳學證據的發現對疾病預防來說是一種進步,這些變異體可能成為**心血管疾病發生的指標之一。
4.2 臨床診斷和個性化**
利用基因晶片技術對人類未來疾病作出診斷,具有廣闊的前景。wang 等[11 ] 應用高密度基因晶片對213mb 人類基因的snp 進行篩查,確定了3241 個snps 位點,顯示出大規模鑑定人類基因型的可能。同樣,利用基因晶片技術分析感染病毒、細菌基因的多型性,有助於人們瞭解病毒、細菌的感染髮病機制與抗藥性機制。
例如利用基因晶片檢測結核菌核糖體16srna 的多型性,可瞭解結核菌對雷米封和異煙肼的耐藥情況。kozal 等[12 ] 用高密度hiv 寡核苷酸探針晶片對hiv 病株的多型性進行了分析, 觀察到hiv21 包膜氨基酸的天然多變性, 對病人臨床用藥及預後具有重要意義。kozal等[13 ] 利用晶片技術,對尚未使用蛋白酶抑制劑的hiv 感染病人的hiv21 蛋白酶基因多型性進行研究,並將結果與傳統法測序結果相比較,在114 例病人樣本中,兩者吻合率達98 %。
4.3 藥物開發與合理用藥
目前興起的藥物基因組學(pharmacogenomics) 主要研究遺傳因素對藥物作用的影響和不同基因型個體對藥物反應的差異[14 ] , 從而為臨床有針對性地合理用藥和根據不同基因型群體對藥物的反應來改進藥物設計提供了理論依據。而snp 是藥物基因組學的分子基礎[15 ] ,這是當前製藥行業對snps 製圖和發展大量檢出snps 方法表現出空前興趣的原因。例如,影響藥物體內效應的一個重要因素是肝臟的代謝酶系統,而造成酶功能差異的則是決定其結構及功能的dna 序列。
如果將與藥物代謝有關的主要酶系統的dna 製成基因晶片,便可迅速確定病人之間肝代謝酶的遺傳學差異。
近來很多基因分析技術已應用於遺傳藥理學研究,但如果要同時快速分析多個病人的多個基因以確定其用藥方案,則利用基因晶片技術篩選出相關snp 是最佳選擇[16 ] 。
5 前景和展望
基因晶片的一個重要發展趨勢是晶片製備、樣品處理、雜交、檢測以及資料分析的標準化,提高基因晶片的準確性和可靠性。從今後大量的基因多型性檢測的應用需求,以及基因晶片的標準化和批量化生產角度來看,利用高解析度在片合成技術製備高密度基因晶片是一個重要的發展趨勢[17 ] 。近年來運用的多色熒游標記技術可更直觀地比較不同**樣品的基因表達差異,可以大大提高晶片的準確性和檢測範圍,把不同**的靶基因用不同激發波長的熒光素標記,並使它們同時與基因晶片雜交,通過比較晶片上不同波長熒光的分佈圖獲得不同樣品間差異表達基因的圖譜[18 ,19 ] 。
例如用不同的熒光素分別標記靶序列及單鹼基失配的參考序列, 使它們同時與晶片雜交,通過不同熒光強弱的比較得出靶序列中鹼基失配的資訊[20 ] 。
迄今能揭示多基因改變與一些疾病如心臟疾患、糖尿病、哮喘及精神**等易感性聯絡的,非snps 莫屬。使用基因晶片進行snp分析,具有快速、高效、準確、可產業化等特點,雖然它還處在初始階段,但已顯示出潛在的廣闊的應用前景。
如何將基因晶片資料上傳至ncbi
你到geo上註冊,然後按照他們的步驟做,他們會有人聯絡你來確保資料質量的 格式等直接問他們就可以。通常是soft格式。如何將測序資料上傳到ncbi的sra資料庫 一般上傳資料到ncbi sra的過程需要6步 1 create a bioproject for this research 2 crea...
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