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基因芯片与生物信息学
人类基因组计划的发展不但产生了一门新的科学--即生物信息学(Bioinformatics),同时也发展出一项新的技术--基因芯片(Gene Chip).这一门科学和技术在揭示生物奥秘的科学研究中已经显示出巨大的作用.
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人偏肺病毒基因芯片检测方法的建立及初步应用
目的 建立深圳地区人偏肺病毒(human metapneumovirus,hMPV)核苷酸的快速、特异和敏感的基因芯片检测方法,为 hMPV检测和诊断提供有效的诊疗手段.方法 针对 hMPV 病毒高度保守区域基因序列,应用引物设计软件Primer5设计 hMPV的荧光PCR引物;应用探针设计软件 Array Designer4.20设计 hMPV的寡核苷酸检测探针,将寡核苷酸探针点样至醛基玻片上制备 hMPV基因芯片,并与常规反转录酶-聚合酶链锁反应(RT-PCR)平行比较,对其灵敏度、特异度和重复性,以及用于临床样本的适用性等进行评价.结果 hMPV基因芯片法检测 hMPV的特异度为96.23%(230/239),灵敏度可达2.0×101个/μl,线性范围为2.0×101~2.0×107个/μl,且重复性好;初步检测深圳地区300份临床鼻咽拭子标本,基因芯片法检出率为20.3%(61/300),明显高于常规 RT-PCR法的9.7%(29/300),两方法检测的灵敏度之间差异有统计学意义(χ2=39.205,P<0.05);两种方法检测结果一致性一般(kappa=0.3607).结论 建立了hMPV基因芯片检测法,基因芯片法检测hMPV具有很高的特异度和灵敏度,且检测线性范围广,为实验室开展hMPV的流行监测和早期诊断提供了新的检测技术.
关键词： 人偏肺病毒 基因芯片 常规反转录酶-聚合酶链锁反应 建立 应用 -
DNA微阵列芯片法检测遗传性耳聋基因
目的 应用基因芯片技术对临床散发性耳聋患者进行基因检测,评价在临床检测中的应用价值.方法 抽取患者静脉血,EDTA抗凝,在万级洁净间内进行DNA提取和PCR扩增杂交,对中国人常见的4个耳聋基因的9个突变位点进行检测.结果 24例患者中,共检出突变7例,阳性率为29.17％,检出GJB2基因突变4例(16.67％),其中176 del 16位点杂合突变型1例,235 del C位点纯合突变型1例,299 del AT位点杂合突变型2例.1例(4.17 ％)SLC26A4基因IVS7-2A＞G位点杂合突变型;2例(8.33％)线粒体12SrRNA基因1555A＞G位点均质突变型,未检出GJB3基因突变.结论 遗传性耳聋基因芯片技术可快速、高通量检出耳聋相关突变位点,满足临床耳聋基因检测需求.
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双管单色荧光PCR法与基因芯片法检测CYP2C19基因多态性的比较研究
目的 建立快速检测CYP2C19*2和CYP2C19*3基因多态性的实验方法.方法 从样本库中选取100例血液样本.设计针对CYP2C19*2和CYP2C19*3基因多态性位点的特异性引物和taqman荧光探针,通过双管单色荧光PCR法检测基因型,与基因芯片法进行比较验证.结果 双管单色荧光PCR法能很好地鉴别CYP2C19*2和CYP2C19*3基因型,与基因芯片结果一致率为100％.结论 双管单色荧光PCR法能快速有效地进行CYP2C19*2和CYP2C19*3基因多态性分型,该方法期待用于临床实验室以指导个体化用药.
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福州地区健康体检女性宫颈HPV感染基因型检测及分析
目的 分析福州地区健康体检女性人乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV)的亚型分布特点,为宫颈癌防治、HPV疫苗的开发与应用提供借鉴依据.方法 对2010年3月～2011年11月来福建第二人民医院体检中心妇科体检的女性2 017例,采集宫颈脱落细胞,采用基因芯片技术,进行常见23种HPV DNA亚型(包括18种高危型和5种低危型)的分型检测,分析HPV感染率、亚型、多重感染等特征；并对其中1 493例,以5岁为一年龄段,分析HPV感染的年龄分布特点.结果 在2 017例标本中,共检出HPV阳性632例,检出率为31.33％.高危型以HPV52(6.89％),HPV16(6％),HPV58(5.5％),HPV66(2.77％)和HPV51(2.57％)为常见；低危型以HPV11(4.27％)和HPV6 (4.11％)为常见.单一型别感染检出率为17.35％(350/2 017),单一高危型感染的比例(13.29％)高于单一低危型感染的比例(4.06％).多重(2种或2种型别以上)感染检出率为13.98％(282/2 017),表现为多重高危感染(7.33％)和多重高低危混合感染(6.64％).在1 493例中,以20～49岁年龄为主,占所有送检标本的93.5％.两个感染率的高峰为20～24岁(7.64％)和35～39岁(6.63％).结论 福州地区HPV感染以高危型为主,前5位的亚型是HPV52,16,58,11和6.多重感染以二重和三重感染常见,感染高峰在20～24岁.
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四种高危感染菌联合诊断基因芯片的研制
目的 研制四种高危感染菌联合诊断基因芯片并用于临床.方法 通过筛选金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、破伤风梭菌及炭疽杆菌的基因序列,获得其有效检测的基因位点;利用已有的基因芯片技术,研制了一张用于四种高危感染菌联合诊断的基因芯片.结果 经临床标本或模拟破伤风梭菌及炭疽杆菌危险品的检测验证,该基因芯片的粗符合率达到93.3%以上,并且检测特异性强.结论 成功制备了四种高危感染菌联合诊断基因芯片,并且具有很好的实用价值.
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肝细胞癌组织中差异表达基因的初步筛选
目的 探讨基因表达谱芯片技术在筛查肝细胞癌相关基因群表达中的作用.方法 采用美国Affymetrix公司的U133 A 2.0基因表达谱芯片,按一步法抽提肝细胞癌及正常肝脏组织总RNA,分离纯化两种组织的mRNA;经逆转录合成掺入生物素标记的cDNA合成探针,与芯片杂交和严格洗片后,用荧光扫描仪扫描芯片荧光信号图像,分析肝细胞癌及正常肝组织中差异表达的基因.结果 在14 500条基因中,肝细胞癌组织与正常肝脏组织间有2 756条(19.01%)存在差异表达的基因,其中上调表达基因1 772条和下调表达基因984条,对2 756条差异表达基因作了初步功能分类,这些基因与肝细胞癌的发病机制存在相关性.结论 基因表达谱芯片技术可以筛选出肝细胞癌表达异常的相关基因群,对其进一步研究有助于认识肝细胞癌的发病机制.
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HCV基因分型检测Oligo芯片的制备
目的 研制丙型肝炎病毒(HCV)基因分型寡核苷酸(Oligo)芯片并进行杂交验证.方法 分别对BLAST检索所得的HCV 4个亚型型特异序列逐一进行分析,设计长度均一的60mer Oligo探针,用芯片点样仪将设计好的探针打印到玻片上制备成基因芯片.结果 杂交结果显示,Oligo芯片检测HCV各基因亚型的效果较佳.结论 制备的长链Oligo分型芯片检测敏感性、特异性均为满意,为下一步集合更多种肝炎病毒的联合检测与分型打下基础.
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应用基因芯片检测乙型肝炎病毒基因变异
目的探讨利用基因芯片技术检测乙型肝炎病毒(HBV)前C区/BCP区以及P区基因变异的临床意义.方法应用基因芯片技术检测220例不同临床类型乙肝患者的血清前C区nt1896、1814,HBVC区基因启动予(BCP)nt1762和1764以及P区nt552、528位点的变异.结果 220份血清中未检出1例nt1814突变,nt1896变异率为19.09%(42/220).其中HBeAg阳性nt1896的变异率为21.4%(9/42),HBeAg阴性nt1896的变异率为78.6%(33/42),后者变异率显著高于前者.BCP双变异的检出率为69.09%(152/220),轻度、中度、重度慢性乙型肝炎、肝硬化以及肝癌患者中BCP双变异的检出率分别为21.88%(7/32),66.67%(56/84),100%(28/28),100%(76/76).BCP双变异阳性与阴性组相比,ALT、AST、HBVDNA无明显差异,TBil、ALB、CHE相差有显著性.P区YMDD基序nt552、528位点变异率为5.45%(12/220).结论利用基因芯片对同一份标本可同时检测多位点的变异,快速方便,具有一定的临床应用价值.
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HCV基因分型检测芯片的临床应用及意义
目的评价HCV基因分型检测芯片在HCV基因分型中的初步应用及意义.方法对117例抗HCV阳性和33例抗HCV阴性的血清标本同时进行基因芯片分型检测,并与测序结果进行比较.结果HCV基因分型芯片共检测出阳性92例,其中1b型71例(77.2%),2a型8例(8.7%),其它1a型3例(3.2%),3b型6例(6.5%),6型1例(1. 1%),la+1b型2例(2.2%),1b+2a型1例(1. 1%).结论HCV基因分型检测芯片可以用于血清HCV RNA的检测并进行基因分型,拥有较高的灵敏度和特异性,可以为临床诊断、治疗提供有效帮助.
关键词： 丙型肝炎病毒(HCV) 基因芯片 基因型 测序 -
幽门螺杆菌耐药基因酶显色法芯片检测的探针和杂交条件优化
目的 探讨幽门螺杆菌耐药基因酶显色法芯片检测的寡核苷酸探针固定、探针浓度及杂交佳条件.方法 设计spacer 为poly(dT)10的探针,与285 bp的digoxigenin标记的靶序列杂交,探针浓度选择5～50 μmol/L,杂交温度选择30～42℃,杂交时间选择0.5～1.5 h.结果 当spacer为poly(dT)10,探针浓度为15 μmol/L,杂交温度为37℃,杂交时间为0.5 h左右即可获得理想的杂交结果.结论 通过优化杂交条件可以有效地提高杂交效率.
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贵州省少数民族乙肝病毒基因型分布及耐药变异研究
目的 了解贵州省少数民族乙型肝炎病毒基因型及耐药变异状况.方法 采用膜芯片技术对473份来自5个少数民族人群乙肝病毒DNA阳性标本进行基因型和耐药突变分析.结果 土家族137例,B型57.7%,C型32.1%,B/C混合型7.3%,未分型2.9%;水族88例,B型91.0%,C型4.5%,未分型4.5%;侗族99例,B型94.0%,C型3.0%,B/C混合型1.0%,未分型2.0%;苗族98例,B型92.8%,C型4.1%,未分型3.1 %;仡佬族51例,B型88.0%,C型6.0%,B/C混合型4.0%,未分型2.0%.土家族基因型分布与其它少数民族相比,差异有统计学意义(χ2 =83.893,P<0.01).各民族有0.7%～2%不等的耐拉米夫定毒株,没有发现耐阿德福韦毒株.结论 在贵州省少数民族乙肝病毒基因型分布中,水族、侗族、苗族和仡佬族B基因型占绝对优势,而土家族则以B型和C型为主,各少数民族有少量耐拉米夫定毒株存在;所采用的基因芯片技术可用于乙肝病毒基因分型及耐药变异检测,值得临床推广应用.
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两种DNA抽提方法的操作过程及影响因素分析
DNA是存在于细胞核和线粒体内,携带遗传信息,决定着细胞和个体遗传型的生物信息大分子[1].随着现代分子生物学研究的不断深入,聚合酶链反应、基因芯片、DNA分子杂交等分子生物新技术的发展,以DNA为材料的分子生物学实验广泛地应用于移植组织配型、法医学、基因诊断、基因克隆等医学领域.而DNA的提取质量直接影响后继的研究与应用,目前常见的方法有盐析法和吸附柱法.
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临床几种常见病原细菌的通用基因芯片检测
目的建立一次实验就能检测出同一样品中的多个病原细菌的基因芯片.方法检索相关细菌的16 s rRNA序列,使用生物信息学软件针对每个细菌的四个可变区设计出4条寡核苷酸探针并制成基因芯片;利用此芯片对6种临床常见病原细菌进行检测.结果6种临床常见病原细菌的检测结果中除铜绿假单胞菌两条探针较弱外,其余5种均能正确与自己的探针杂交,并且混合样品检测结果达到了预期的目标.结论利用寡核苷酸芯片系统实现病原菌通用检测是完全可行的,对部分实验菌株进行初步考核,具有理想的特异性和灵敏度,可以进一步用于临床标本的检测.
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基因芯片的循证检验医学观点
近年来,基因芯片成为国内外研究与开发的热潮,许多科学家和企业家将基因芯片同当年的PCR相提并论,认为它将带来巨大的技术、社会和经济效益,正如电子管电路向晶体管电路和集成电路发展所经历的那样,核酸杂交技术的集成化也已经和正在使分子生物学技术发生着一场革命.但是,基因芯片能否成为临床疾病诊断的"有力武器",仍然需要用循证检验医学观点进行研究.
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多重PCR和基因芯片检验致病性大肠埃希菌
致病性大肠埃希菌包括肠道致病性和肠道外致病性两大部分.两部分中又各包括多种致病性大肠埃希菌.长期以来,此类细菌的检测缺乏可常规应用的鉴别手段,成为临床细菌学检验的薄弱环节.此类感染的普遍性和严重性迫切需要可靠的致病性大肠埃希菌的检测技术.该文重点介绍多重PCR技术同时检测多种致腹泻大肠埃希菌以及基因芯片技术同时检测多种肠道内和肠道外感染的大肠埃希菌.
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基因芯片技术在医学领域中的应用和发展
对基因芯片的概念、基本原理、制备的技术流程和不同的类型以及应用作了概括的介绍.基因芯片的应用概括起来有两大用处:检测基因的量及检测基因的结构(质),前者主要用于大规模检测基因表达的情况,后者主要指DNA的序列分析,包括测序及再测序、SNP分析、突变检测等.因此在后基因组研究、分子诊断及分子检测方面具有广阔的前景.
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DNA芯片技术在疾病诊断中的应用
DNA芯片(DNA thip),又称基因芯片(gene thip),是近年来迅速发展起来的高新生物技术产物,是分子生物学技术的重要进展.该技术是把DNA阵列置于一块面积很小的基板(硅片、玻片或尼龙膜)上而组成一个高密、二维的阵列,用标记的探针测定互补结合的情况,可以一次性对大量的DNA序列进行检测和分析,具有高度的并行性、多样性、微型性和自动化的优点[1].
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基因芯片技术在临床应用的进展
90年代初,由美国Affymetrix公司的Fodor博士提出并开始基因芯片技术的研究,至今,DNA芯片技术在医学各个领域中已显示出其巨大的发展潜力并取得了一定成功,它以一次性检查上万个基因活动的优势相继在人类肿瘤疾病的研究、艾滋病的研究、血液病的研究、细菌感染病人的研究、遗传病的研究等临床医学各个领域中都取得了巨大突破.并且成形的已用于临床诊断的DNA芯片已在1997后相继问世并投入商业化生产.此技术对病人的发病机制、临床诊断、病人的预后及监控病人在用药方面的临床反应,制定病人的治疗方案发挥了极大的作用.每个芯片可检测超过7 000个人类基因,在基因诊断史上是一个新的里程碑,引起各国科学家的注意.我国在1998年前对DNA芯片技术研究还是空白,但现在国内部分专业人员已开始瞄准了DNA芯片这项被称之为21世纪信息革命技术.相信不久的将来,国内对DNA芯片技术的研究也将取得一定成效.
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人膀胱浅表性移行细胞癌基因表达变化的基因芯片研究
目的 研究人膀胱浅表性移行上皮细胞癌(TCC)和正常膀胱组织差异表达基因.方法 应用基因芯片技术对6例膀胱浅表性TCC癌组织和正常膀胱组织的总RNA进行检测.结果 在13 939条目的基因中共发现差异表达基因720条.在癌组织中234条表达增加,486条表达降低;678条能在Gene Bank中登录.结论 膀胱浅表性TCC的发生、发展是多基因异常引起多条传导通路异常致使细胞恶性转化的结果,基因芯片技术可同时定量研究大量基因表达水平,是一种稳定、高效的方法.
