DNA微阵列如何用于基因组学研究

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DNA 微阵列是附着在固体表面上的 DNA 点的集合。在基因组学研究中,DNA 微阵列可用于同时测量大量基因的表达水平或研究基因组的不同区域。

DNA 微阵列中使用的显微芯片由与目标 DNA 序列互补的高度特异性探针组成。这些探针可以是基因的一部分。因此,每个 DNA 点都可以保存基因组的特定 DNA 片段。有关基因组序列的信息可用于分析特定生物体在发育过程或特定生理反应期间的完整转录程序。

涵盖的关键领域

1.什么是DNA微阵列 – 定义、目的、亮点 2. DNA微阵列如何用于基因组学研究 – 转录分析

关键词:cDNA、DNA 微阵列、荧光、基因组序列、mRNA、转录

什么是 DNA 微阵列

DNA 微阵列是指附着在固体表面上的高密度单链 DNA 分子的集合。它用于同时分析数千个基因的表达。通常,将每个基因编码区的大约 1 kb 部分应用于显微载玻片表面上间隔很近的点。通常,2×2 cm 的阵列/基因芯片包含大约 6000 个 DNA 点。 DNA微阵列芯片如图1所示。

图 1:DNA 微阵列

DNA微阵列如何用于基因组学研究

DNA微阵列可用于鉴定基因组中基因的表达。该过程包括在特定生理条件下分离特定类型细胞的总 mRNA。然后进行逆转录反应以从 mRNA 产生 cDNA。在这里,DNA 引物与含有低浓度标记核苷酸的 DNA 核苷酸一起使用,并带有绿色荧光染料。该 cDNA 与芯片中的互补 DNA 探针杂交。如果要比较两个基因组,可以用另一种颜色(如红色)的荧光染料标记第二个基因组的 cDNA。 DNA微阵列的流程如图2所示。

图 2:DNA 微阵列程序

可以在扫描激光显微镜下分析基因芯片的荧光发射。目标 DNA 与 DNA 微阵列中的 DNA 探针的正确杂交会产生相应的荧光颜色。由于 DNA 微阵列是通过应用已知的 DNA 序列产生的,因此可以识别基因组中表达的基因。通过基因组学获得的 DNA 序列知识对于 DNA 微阵列的生产至关重要,特别是对于特定的目标基因组。

结论

DNA 微阵列是包含确定 DNA 探针点的显微芯片。这些点可以与从目标基因组制备的 DNA 杂交,以识别特定生理条件下的表达水平。

参考:

1. 洛迪什,哈维。 “DNA 微阵列:分析全基因组表达。”分子细胞生物学。第 4 版。 ,美国国家医学图书馆,1970 年 1 月 1 日,可在此处获取。

图片提供:

1. Guillaume Paumier(用户:guillom)的“DNA 微阵列” – 通过 Commons Wikimedia 自己的作品(CC BY-SA 3.0) 2. 用户:Larssono 的“微阵列模式” – 原始上传者(公共领域)的作品,通过共享维基媒体

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