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基因表达轮廓(gene expressed profile)技术-3

2020.9.14
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

电子杂交即虚拟的RNA杂交(Virtual northern blots)。用已知的EST序列为起始序列,采用BLAST(Basic Local Alignment Search Tool,BLAST)检索程序检索数据库中与其同源或有部分重叠的EST序列,以分别确定EST是属于已知基因还是已知EST或新发现的EST序列。

电子延伸:将多个EST序列电子延伸组装为基序(contigs),即通过与已知的EST序列重叠区(over lappingse-quence)的配对延伸,组装成毗邻序列;以此基序为被检序列再进行BLAST检索;重复以上过程,直至没有更多的重叠EST检出,基序不能继续延伸为止。将电子延伸的EST序列进行检索已进行验证。


验证方法:对属于已知基因的进行蛋白质序列和功能结构的进一步比对,而对于新发现的EST序列,则进行定性分析(characteri-zation) 即用核酸和蛋白序列分析软件分析重复序列、转录结合位点、编码区统计特征、内含子/外显子剪接位点及氨基酸序列和蛋白质二级结构等,确定组装或查询的序列是否具有基因特征。对于经电子延伸的EST序列可进一步设计引物,已cDNA或mRNA为模板进行PCR扩增。

6:cDNA微列阵(cDNA microarray)

1995年,Schena等首先应用cDNA微点阵法于基因表达模式的定量检测中。cDNA微阵列杂交技术(cDNA microarray hybridization)又称基因芯片技术(DNA chip technique)就是将大量探针分子固定于支持物上,与标记的样品cDNA杂交(反向杂交),杂交信号阳性的探针分子就是在组织或细胞中表达的分子片段。

cDNA微列阵主要包括以下操作微列阵制备、样品的制备和标记、杂交、杂交信号的汲取和分析

微列阵的制备,即将cDNA(包括EST、SAGE等)、各种PCR产物、DNA或人工合成的寡核苷酸片段以很高的密度包被在尼龙膜、玻片或硅芯片上。包被过程分微2种,其一为液相转移,即将上述各种核苷酸片段等量转入微量滴定板的小孔内,利用机械手,将样品点样至玻璃板上,经化学和热处理使样品中的cDNA附着于玻璃板表面。其二为微芯片(microchip),即用光化学合成法原位合成DNA微列阵。微列阵可以自己制备也可以购买商品化的,目前大豆、玉米、油菜、西红柿、土豆等均有商品化的微列阵出售。

样品的制备及标记,即提取特定组织、细胞的总RNA或mRNA模板,在逆转录酶作用下用同位素或荧光生物素进行标记。

标记的cDNA混合物与微列阵杂交板进行严格杂交

激光扫描记录荧光强度,

微列阵的主要可运用于基因表达谱的研究、表达量和新基因发现研究、突变和多态性多样性研究、对基因组文库作图。

7:综合性基因鉴定程序(intergrated procedure for gene identification,IPGI)


现有的大部分从基因组水平研究基因表达的方法既有独到之处,也有内在不足。当前DNA微点阵法对于未知基因研究能力不足,SAGE规模太大,差显技术不能直接提供序列信息且假阳性发生率高。为此Wang和Rowley在1998借助于EST的研究成就,将DD-PCR、SSH、SAGE、抑制PCR等几种现有技术与各种数据库有机结合,发展了一种充分利用基因信息、提高低丰度稀有拷贝识别能力的综合性基因鉴定程序(IPGI)其主要过程是:①仅用表达模板的3′部分,以保证与3′EST匹配;②用3’端部分配对的锚定引物移去cDNA3′的polydA/dT以避免差减过程中模板的polydA/dT间的随机杂交(差异显示),保全了稀有拷贝能进入抑制杂交后的杂交体总;③差减杂交减少冗余模板,抑制性PCR选择性扩增富集的拷贝(SSH);④模板直接测序或SAGE分析,结果序列与数据库对照以确定其为已克隆基因、ESTs或新序列。IPGI可用来标引基因组范围的表达基因并确定不同细胞差异表达的基因。与现有方法比较,该法相对高效,简单、花费少,但较费力。


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