生物信息学技术

ChIP-on-chip significance analysis reveals large-scale binding and regulation by human transcription factor oncogenes. 《芯片显著性分析揭示人类转录因子大规模结合与调节规律》下载 点击这里下载 ...

生物信息学可指利用信息技术管理和分析生物学数据。这就意味着生物信息学所涉及的范围相当广泛，从人工智能、机器人一直到基因组（genome）分析。就基因组分析这一角度来看，生物信息学主要是指核酸和蛋白质序列数据的计算机处理和分析。近年来，蛋白质结构数据的快速增长，使蛋白质三维结构的处理分析也归入到生物信息学的范畴。 近年来，三大国际一级生物信息数据库，即美国国家信息中心（National Center ...

该过程指将从生物样品分离到的蛋白、DNA或RNA样品与生物芯片进行反应，从固定于芯片的探针阵列得到样品的序列信息。由于玻片本身的荧光本底很低，所以可用荧光标记的方法来对生物芯片实施检测和分析，同时具有快速、精确和安全等优点。而且，还可用多个荧光素进行标记以实现一次性分析多个生物样品。玻片作为支持物还可使反应体积缩小到5～200μl，而通常的杂交反应体积为5～50ml。这样一方面节约了试剂，同 ...

随着生物芯片技术在广大科研工作人员研究工作中的应用，在写作论文的时候，如何比较科学、直观地体现生物芯片实验的结果，是一些初步尝试利用芯片数据来写作论文的科研工作人员希望了解的环节。现就笔者在生物芯片技术领域积累的一些经验，做一个初步的总结。但由于生物技术发展很快，有很多内容可能遗漏，还请读者能及时指出不足之处。 1.挑选差异表达的基因 利用生物芯片进行研究的第一步，往往是要找到差异表达的基因。选择 ...

生物芯片是指包被在硅片、尼龙膜等固相支持物上的高密度的组织、细胞、蛋白质、核酸、糖类以及其它生物组分的微点阵。芯片与标记的样品进行杂交，通过检测杂交信号即可实现对生物样品的分析。目前常见的生物芯片主要有基因芯片，蛋白质芯片、组织芯片等。基因芯片也可以叫做reverse northern - dot blots。目前主要有检测基因突变的基因芯片和检测基因表达水平的基因表达谱芯片。基因芯片技术主要包括 ...

随着分子生物学芯片技术研究工作的进一步深入开展，NDA芯片技术已经被逐渐应用于对生物样品中的各种已知或未知的核酸序列表达的检测和比较研究。但是，作为生物体细胞中实施化学反应功能成分的蛋白质，其相当部分与活性基因所表达的mRNA之间未能显示出直接的关系，因此使作为高通量基因表达分析平台的cDNA芯片技术的应用过程受到一定的限制。另外，由于蛋白质结构和构象方面的各种微小的化学变化均能引起活性或功能的改 ...

1991年，美国Stephenfodor等提出了DNA芯片的概念，随着人类基因组计划（HumanGenomeProject，HGP）的实施，生物芯片术已成为基因组计划中的一种重要技术手段。生物芯片（biologicalchip或biochip），把生化分析系统中的样品制备、生化反应和结果检测三个部分有机地结合起来连续完成。与传统的检测方法相比，具有高通量、高信息量、快速、微型化、自动化、成本低、污 ...

欧洲分子生物学实验室EMBL(The　European　Molecular　Biology Laboratory)于1974年由欧洲14个国家加上亚洲的以色列共同发起建立，包括一个位于德国Heidelberg的核心实验室，及三个位于德国Hamburg，法国Grenoble及英国Hinxton的研究分部。由于具有开放和创新的良好学术氛围，EMBL已发展成欧洲最重要和最核心的分子生物学基础研究和教育培 ...

GenBank包含所有已知的核苷酸及蛋白质序列、以及与之相关的生物学信息和参 考文献，是美国生物技术信息中心（NCBI）建立并维护的，是世界上的权威序列数据 库。 数据库序列的来源为作者直接递交或间接查寻文献所得，并与世界上其他公开发 行的数据库，如EMBL，DDBJ交换每日更新的数据。 GenBank发展极为迅速，仅1995年一年里增加的序列数据量，即超过以往14年的 累加数目。1995年的90 ...

生物样品往往是非常复杂的生物分子混合体，除少数特殊样品外，一般不能直接与芯片反应，必须将样品进行生物处理。从血液或活组织中获取的DNA/mRNA样品在标记成为探针以前必须扩增以提高阅读灵敏度，但这一过程操作起来却有一定的难度。比如在一个癌细胞中有成千上万个正常基因的干扰，杂合癌基因的检测和对它的高效、特异地扩增就不是一件容易的事。因为在一般溶液中PCR扩增时，靶片段太少且不易被凝胶分离，故存在其它 ...

互补杂交要根据探针的类型、长度以及研究目的来选择优化杂交条件。如用于基因表达检测，杂交时需要高盐浓度、样品浓度高、低温和长时间(往往要求过夜)，但严谨性要求则比较低，这有利于增加检测的特异性和低拷贝基因检测的灵敏度；若用于突变检测，要鉴别出单碱基错配，需要故需要在短时间内(几小时)、低盐、高温条件下高严谨性杂交。多态性分析或者基因测序时，每个核苷酸或突变位都必须检测出来，通常设计出一套四种寡聚核酸 ...

当生物芯片和样品探针杂交完毕后，就需要对杂交结果进行图象采集和分析。一般膜芯片的杂交都用同位素p32、p33作标记，其信号的检测需通过传统的磷光成像系统来完成。而对于用荧光标记的玻璃芯片杂交后的检测，则需要用专门的荧光芯片扫描仪。 1. 磷感屏成像系统Cyclone Storage Phosphor System Cyclone磷屏成像系统为美国Packard公司生产的第一台集高分辨率、高灵敏度和 ...

1、原位光刻合成寡聚核苷酸原位光刻合成技术是由Affymetrix公司开发的，采用的技术原理是在合成碱基单体的5'羟基末端连上一个光敏保护基。合成的第一步是利用光照射使羟基端脱保护，然后一个5'端保护的核苷酸单体连接上去，这个过程反复进行直至合成完毕。使用多种掩盖物能以更少的合成步骤生产出高密度的阵列，在合成循环中探针数目呈指数增长。某一含n个核苷酸的寡聚核苷酸，通过4×n个化学步骤能 ...

DNA芯片能够同时分析大量的信息，包括单核苷酸变异多态性（Singe Nuleotide PolymorphismsSNP）已表达序列标志（Experessed Sequence Tage，EST）和基因克隆等。用基因芯片测定细胞生长不同时期的基因表达、测定正常组织与肿瘤组织的DNA变化，测定用药前后DNA发生的变化、测定基因突变等，就可能发现新药、进行疾病的基因诊断、疾病的预报、弄清人类生物学的 ...

一、核酸样品 RNA样品通常需要首先逆转录成cDNA并进行标记后才可进行检测。目前，由于检测灵敏度所限，尚难以普通探针对极少量的核酸分子进行杂交和检测，所以需要对样品或后续测试信号进行适当的放大。多数方法需要在标记和分析前对样品进行适当程度的扩增，例如通过PCR方法，以使样品核酸的拷贝数有所提高达到检测的灵敏度。但用DNA芯片进行检测分析时需要对样品大量的DNA片段进行扩增和标记所以需要同时对样品 ...

最近，在后基因组时代纷繁的信息中，生物芯片看起来成了最重要的研究工具之一。生物芯片与电子工程学中的硅半导体芯片非常相似。高密度小尺寸的DNA和蛋白质芯片被用来筛选生物信息，以便于更快更好的研究。 纳米基因芯片 DNA芯片是现代芯片技术中最成功的案例。DNA技术使用了DNA双螺旋链中A-T和G-C这样的Watson-Crick对的的典型的性质以及对互补序列识别的性质。换句话说，DNA芯片上的单链被 ...

由于利用了DNA与互补的DNA或RNA结合的典型性质， DNA 芯片在短时间内就取得了成功。 然而， 已经有关于mRNA 和蛋白质之间数量关系上的争论， 而且实际上在细胞中参与各种不同反应的都是蛋白质。 因此， 如果能制造出蛋白质芯片而不是DNA芯片， 而且如果蛋白质表达强度和键合物能被发现， 就有可能把研究拓展到DNA芯片鞭长莫及的领域。 然而， 要制造一个蛋白质芯片， 每个蛋白质都需要提纯， ...

2001年 Schultz小组通过联合使用PNA(肽核酸)标记的小分子和DNA地址芯片技术而发展了新的小分子芯片(Angew.Chem.Int.Ed.Eng.2001 40 3152-3155)。十年前就发展了单珠单分子下的编码和解码法 但是给标记合成编码需要额外的化学修正 而且由于珠子的体积合成化合物的量受到限制。 在新方法中 PNA是编码标记 带有标记的文库化合物直接与芯片上对应的DNA序列相 ...

生物信息学（Bioinformatics）是研究生物信息的采集、处理、存储、传播、分析和解释等各方面的一门学科，它通过综合利用生物学、计算机科学和信息技术而揭示大量而复杂的生物数据所赋有的生物学奥秘。基因组信息学、蛋白质空间结构模拟以及药物设计构成了生物信息学的3个重要组成部分。从生物信息学研究的具体内容上看，生物信息学的应用与发展包括三个主要部分：(1)新算法和统计学方法研究；(2)各类数据的分 ...

狭义的生物芯片是将生物分子（寡聚核苷酸、cD-NA、基因组DNA、多肽、抗原、抗体等）固定于硅片、玻璃片、塑料片、凝胶、尼龙膜等固相介质上形成的生物分子点阵。在待分析样品中的生物分子与生物芯片的探针分子发生杂交或相互作用后，利用激光共聚焦显微扫描仪对杂交信号进行检测和分析。在此基础上发展的微流体芯片，则是将整个生化分析过程集成于芯片表面，从而实现对DNA、RNA、多肽、蛋白质及其他生物成分进行高通 ...