基因芯片(genechip)(又称DNA芯片、 生物芯片)的原型是80年代中期提出的。基因芯片的测序原理是 杂交测序方法,即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法,在一块基片表面固定了序列已知的靶 核苷酸的探针。当溶液中带有荧光标记的核酸序列TATGCAATCTAG,与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时,通过确定荧光强度最强的探针位置,获得一组序列完全互补的探针序列。据此可重组出靶核酸的序列。

1.基因芯片原理

基因芯片的测序原理是杂交测序方法,即通过与一组已知序列的 核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法,在一块基片表面固定了序列已知的八核苷酸的探针。当溶液中带有荧光标记的核酸序列TATGCAATCTAG,与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时,通过确定荧光强度最强的探针位置,获得一组序列完全互补的探针序列。据此可重组出靶核酸的序列。

基因芯片原理

2.基因芯片的分类

基因芯片又称为 DNA微阵列(DNA microarray),可分为三种主要类型:
1、固定在聚合物基片( 尼龙膜,硝酸纤维膜等)表面上的核酸探针或cDNA片段,通常用 同位素标记的靶基因与其杂交,通过放射显影技术进行检测。这种方法的优点是所需检测设备与目前分子生物学所用的放射显影技术相一致,相对比较成熟。但芯片上探针密度不高,样品和试剂的需求量大,定量检测存在较多问题。
2、用点样法固定在玻璃板上的DNA探针阵列,通过与荧光标记的靶基因杂交进行检测。这种方法点阵密度可有较大的提高,各个探针在表面上的结合量也比较一致,但在标准化和批量化生产方面仍有不易克服的困难。
3、在玻璃等硬质表面上直接合成的寡核苷酸探针阵列,与荧光标记的靶基因杂交进行检测。该方法把 微电子 光刻技术与DNA化学合成技术相结合,可以使基因芯片的探针密度大大提高,减少试剂的用量,实现标准化和批量化大规模生产,有着十分重要的发展潜力。

基因芯片的分类

3.基因芯片的应用领域

1、药物筛选和新药开发
2、疾病诊断
3、环境保护
4、司法
5、现代农业

基因芯片的应用领域