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基因组水平的研究 1．寡核苷酸芯片用于基因变异和SNP的检测 在人类不同个体之间，有着多种不同的性状和基因型，而这种不同，往往与多种疾病有着密切的关系。单基因遗传病由于一个基因的突变就能致病，很多复杂疾病如糖尿病、高血压和肿瘤等都与多个基因的突变或疾病易感基因的SNP有关。但是，由于大多数疾病是由多个基因多位点同时决定的，因此分析起来就十分困难，以往的突变及多态性检测手段都不符合大规 ...

转录组的研究 基因表达调控的改变，通常主要的调控方式是转录水平的调控；利用基因芯片技术首先可以了解正常组织和疾病组织基因表达谱的变化，并与组织学和生化变化联系起来，因为基因表达的增加或降低可能是病理生理学的原因或结果，这一领域是基因芯片技术应用最广的一个领域。 Liau等利用cDNA芯片研究恶性胶质瘤与正常脑组织基因表达谱的差异，发现28条差异基因中19条为新基因，其中一条高表达的 ...

甲基化芯片用于表观遗传学研究 表观遗传改变可以定义为基因的遗传性或获得性改变，但是这种改变和DNA序列改变无关。DNA甲基化是最为常见的表观遗传改变；启动子或第一外显子CpG岛中的甲基化改变将导致基因表达失活；组蛋白的化学修饰也可以作为表观遗传改变；组蛋白发生乙酰化改变的基因通常被开启。 CpG岛的异常甲基化是导致基因沉默和过度表达的最主要的改变，常规的方法不能在全基因组水平上对甲 ...

蛋白质组水平的研究 Holt等利用蛋白质芯片技术筛选能够相互结合的特异抗体―抗原成分，他们利用12种表达较强但尚未接触任何抗原的抗体片段筛选含有27 648种人胎脑蛋白的蛋白质芯片，从中找出了4组高度特异性的抗原―抗体复合物，其中有3种抗体结合的蛋白质功能不明，说明这种抗原―抗体的结合技术是一种具有较高特异性和敏感性的筛选方法，可以用于高通量筛选分离各种不同的抗体成分，或检测基因的表达和蛋 ...

生物芯片在药理研究中的应用 利用表达谱基因芯片技术进行疾病的药物基因组学研究，其主要用途是：①鉴别靶标组织中各种细胞的体内药物基因组和基因表达“指纹”；②观察各种药物作用下同一个体的基因变化；③发现与这些药物毒副作用相关的基因群；④发现药物抗性相关的基因；⑤发现体内受检药物一级和二级作用靶点。 药物与细胞(特别是敏感细胞)相互作用，将引起细胞外部形态及内部正常代谢过程的一系列变化， ...

生物芯片在毒理研究中的应用 对药物进行毒性评价，是药物筛选过程中十分重要的一个环节。现在毒理学家多采用鼠为模型，通过动物实验来研究药物的潜在毒性。这些方法需要使用大剂量的药物，花上几年时间，花费巨大。基因芯片技术可将药物毒性与基因表达特征联系起来，通过基因表达分析便可确定药物毒性，使得药物毒性或不期望出现的效应在临床试验前得以确认。用基因芯片可以在一个实验中同时对成千上万个基因的表达情况进 ...

生物芯片在药靶及药物筛选的应用 选择合适的作用靶标是药物筛选乃至定向合成中的关键因素之一。人体是一个非常复杂的网络，各种疾病的发生、发展、转移等，必然牵涉到这个网络中的很多个环节。当前社会中严重威胁着人类健康几大疾病如糖尿病、高血压、恶性肿瘤、神经性疾病、老年性痴呆和一些代谢紊乱疾病，无一不是多因素作用的结果。表达谱基因芯片技术可以从疾病及药物两个角度对生物体的多个参量同时进行研究，以发掘 ...

生物芯片在临床疾病诊断的应用 1．遗传性疾病的诊断 人体的遗传性状是由基因决定的。当基因有缺陷而影响其行使正常功能时，就会引起遗传病。有些疾病完全是基因变异直接决定的，如6 500多种单基因遗传病是基因变异的结果，这些基因称为致病基因；而有些基因并不直接致病，而是导致易于产生某种疾病的倾向性，即易感性(susceptibility)，这些基因称为易感基因。这些遗传因素也不是单一的，而 ...

人乳头瘤病毒分型芯片 基因分型对于疾病分子诊断具有重要意义，如病原微生物的不同亚型、不同的突变株会导致病人的发病程度、病人对药物的敏感程度等的差异，因此对于病原微生物的基因分型，可以帮助医生了解病人的病情，确定最佳的治疗方案；病人不同的基因型会导致疾病的易感性不同、对药物的代谢和吸收能力不同，因此通过基因分型检测有利于对疾病进行早期诊断、判断预后与个性化诊断和用药。由于基因分型涉及的基因及 ...

结核耐药性检测芯片 结核病是一种高发病，如今世界上有1／3的人曾感染结核分枝杆菌，每年有800万新患者出现，300万人死于结核病，同时结核分枝杆菌耐药菌株持续增加。 为了指导化疗药物的选择、观察社会中耐药结核分枝杆菌的流行，有必要进行耐药性的药敏试验。目前结核分枝杆菌的药敏试验仍采用传统的绝对浓度法、比例法等。但由于结核分枝杆菌生长缓慢，而耐药菌株的生长更为缓慢，使耐药性测定需要6 ...

基因多态性检测芯片 由于遗传多样性，特别是SNP的多态性，使得不同个体对不同药物的反应不完全相同。通过研究遗传多样性与个体药物敏感性和耐受的相关性，不仅可以解释引起这些差异的根本原因，还能够在一定程度上指导特异性药物的开发。 如瑞士Roche公司目前和基因芯片生产商Affymetrix公司合作，推出了AmpliChip CYP450基因芯片。这款芯片能够检测p450家族中的CYP2 ...

蛋白质组和蛋白质组学 随着人类基因组计划研究成果的公布，人们对基因的认识逐渐清晰，但基因数量的有限性和基因结构的相对稳定性，与生命现象的复杂性和多样性之间存在巨大反差。如何了解众多的基因与危害人类身心健康的疾病之间的关系，对生命科学研究者来说仍是一项长期而艰巨的任务。因此，作为生命活动的直接承担者――蛋白质，成为后基因组时代生命研究的焦点，蛋白质组研究也成为生命科学研究的一个新领域。 ...

蛋白质组学的研究内容 蛋白组学的研究范畴包括蛋白质表达水平、氨基酸序列、翻译后加工和蛋白质相互作用，从而在蛋白质水平上了解细胞的各项功能、各种生理和生化过程以及疾病的病理过程等。但要对“全部蛋白质”进行研究是非常困难的，实际研究中获得的蛋白质组分通常只是总蛋白质组的一部分。新的研究理念――“功能蛋白组学”(functional proteomics)的提出解决了这一难题，其研究对象是功能蛋 ...

蛋白质组学研究双相凝胶电泳分离技术 蛋白质组学研究主要依赖于大规模高通量分离和分析技术的进步，目前最成熟、最有效的技术仍然是双相凝胶电泳分离―生物质谱鉴定技术，即首先用双相凝胶电泳分离纯化蛋白质，结合计算机软件分析得到电泳图谱，再进一步用生物质谱技术对分离出的蛋白质进行鉴定，并运用现代生物信息学的技术对所得到的数据进行处理，对蛋白质及其执行的生命活动做出尽可能精细、准确及本质的阐述。下面简 ...

蛋白质组学研究色谱分析技术 由液相色谱、气相色谱、超临界流体色谱和毛细管电泳等所组成的色谱技术是现代分离、分析的主要组成部分。近年来色谱分析技术也取得了新的进展，大量新的高选择性、高分辨率色谱技术在蛋白质组学研究中发挥着不可替代的作用。其中，毛细管电泳(capillary electrophoresis，CE)、多维液相色谱1iquid chromatography，LC)等因具有多种分离 ...

蛋白质组学研究生物质谱技术 对分离的蛋白质进行鉴定是蛋白质组研究的重要内容，蛋白质微量测序、氨基酸组成分析等传统的蛋白质鉴定技术不能满足高通量和高效率的要求，生物质谱技术是蛋白质组学的另一支撑技术。 生物质谱技术在离子化方法上主要有两种软电离技术，即基质辅助激光解吸电离(matrix―assisted laser desorption／ionization，MALDl)和电喷雾电离( ...

蛋白质组学研究蛋白质芯片 蛋白质芯片的研发是由基因芯片延伸而来，基因芯片技术早已商品化并应用于科学研究，蛋白质芯片的应用还比较局限。由于蛋白质分子自身的复杂性，以及针对不同用途和需要的蛋白质检测和鉴定，使蛋白质芯片的开发成为一项巨大的挑战。目前大多数蛋白质芯片每次只能分析少量的蛋白质。由于蛋白质是生命活动的直接承担者，因此蛋白芯片比基因芯片有更广阔的应用前景。 蛋白质芯片可检测蛋白 ...

蛋白质组学研究酵母双杂交技术 酵母双杂交系统是在真核生物酵母中研究活细胞内蛋白质相互作用的技术，具有很高灵敏度，对蛋白质之间微弱和瞬间的作用也能够通过报告基因的表达产物敏感地检测到。酵母双杂交系统的建立基于对真核生物调控转录起始过程的认识。细胞起始基因转录需要有反式转录激活因子的参与，例如酵母转录因子GAL4含两个结构域：DNA结合功能域和转录激活结构域，前者可识别DNA上的特异序列，并使 ...

蛋白质组学研究串联亲和纯化技术 酵母双杂交技术用于研究蛋白质―蛋白质间的相互作用，但由于其筛选步骤复杂、假阳性结果较多、难于量化，以及不易研究高级复合物间的相互关系，故远远不能满足大规模蛋白质组研究的需要，因此，与质谱联用的蛋白质纯化技术已成为当前蛋白质组学研究的重要工具。Rigaut等于1999年首先提出了串联亲和纯化(TAP)技术，它是利用一种经过特殊设计的蛋白标签，经过两步连续的亲和 ...

蛋白质组学技术在医学研究中的应用 运用蛋白质组学研究手段，通过比较正常和病理情况下细胞或组织中蛋白质在表达数量、表达位置和修饰状态上的差异，可以发现与病理改变有关的蛋白质和疾病特异性蛋白质。这些蛋白质既可为研究疾病发病机制提供线索，也可作为疾病诊断的分子标记，还可作为疾病治疗和药物开发的靶标。 目前疾病蛋白质组学研究所依赖的技术平台仍然以二维凝胶电泳质谱技术为主，即首先用二维凝胶电 ...