Днк чипы принципы работы генетика. Супрамолекулярная нанопечать. Предобработка данных эксперимента
ДНК-микрочипы
ДНК-чипы представляют собой уникальный аналитический инструмент, позволяющий определять наличие в анализируемом образце (как правило, биологического происхождения) заданных последовательностей ДНК (т.н. гибридизационный анализ). Проведение анализа с помощью ДНК-чипов обходится в несколько раз дешевле, чем при использовании альтернативных технологий (электрофорез, ПЦР в реальном времени) и допускает, при наличии детектора несложной конструкции, работу вне лаборатории.
Впервые ДНК-чипы были использованы в исследованиях в конце 80-х годов прошлого века . В основе этого теперь уже широко распространенного метода, позволяющего одновременно анализировать экспрессию множества генов, лежит принцип узнавания мРНК-овых или кДНК-овых мишеней посредством их гибридизации с иммобилизованными на микрочипе одноцепочечными фрагментами ДНК.
ДНК-чип представляет собой твердую подложку, на которой иммобилизованы (как правило, ковалентно) однонитевые фрагменты ДНК разной длины: короткие - 15-25 нуклеотидов, длинные - 25-60 нуклеотидов и кДНК фрагменты - от 100 до 3000 нуклеотидов. В качестве материала подложки используют стекло, кремний, различные полимеры, гидрогели (например, на основе полиакриламида) и даже золото . Наиболее распространенные подложки - из стекла.
Белковые и пептидные чипы
Для анализа продуктов трансляции генов используют чипы, построенных на основе полипептидов. Большинство лекарственных мишеней являются белками, следовательно, белковые и пептидные чипы могут быть полезны для поиска новых лекарств. Белковые микрочипы могут оказаться чрезвычайно полезными в медицине в качестве миниатюрных аналитических систем для определения иммунного статуса организма, выявления аллергической сенсибилизации и идентификации специфических аллергенов. Микрочипы, представляющие собрание основных антигенов главных патогенных организмов (бактерии, грибы и вирусы), позволяют анализировать образцы крови на присутствие одновременно сотен, тысяч антител и быстро идентифицировать инфекции.Большое значение в развитии белковых микрочипов имеют способы регистрации сигналов. К ним относятся: самый первый из известных методов - РИА (радиоиммунологический анализ), применяющий радиоактивную метку, иммуноанализ с использованием флуоресцентных меток - ФИА и иммуноферментный анализ (ИФА), в котором меткой является молекула фермента, ковалентно связанная с молекулой антитела. В качестве меток в ИФА выбираются высокоактивные стабильные ферменты (щелочная фосфатаза, пероксидаза и др.). Преимуществом ИФА является возможность многократного усиления сигнала. В последние годы разработаны чувствительные системы субстратов, дающих нерастворимые флуоресцирующие продукты, например, ELF-97 . Очевидно, что процесс изготовления белкового микрочипа должен включать процедуру закрепления, иммобилизации на микрочипе. Выбор метода определяется многими параметрами - природой исходного субстрата, последующей областью применения микрочипа и т.д. Белковые микрочипы активно применяются, прежде всего, для анализа всех известных (и доступных) биологических жидкостей, включая сыворотку/плазму крови, мочу, цереброспинальную жидкость, слюну, слезную жидкость, амниотическую жидкость, и др.
Современная генетика шагнула глубоко за пределы представлений прошлого. Нынешняя наука способна формировать базы знаний на генном уровне. Генетические чипы, о которых пойдет речь в настоящей статье, способны определять признаки мутационных процессов в клетках и полиморфизм определенного гена.
1. Описание
ДНК чипы – это так называемая технология определения параметров и характеристик определенного гена, а также его свойства и эволюции.
Технология микрочипов используется в молекулярных разделах генетики и биологии. В исследованиях используются микрочипы, которые состоят из более тысячи так называемых зондов (научное название — дезоксирибонуклеотид).
ДНК зонды состоят из группы микроточек, которые закрепляются на подложке. Микроточка состоит из пико молей, образованных из цепочек нуклеотидов.
Метод гибридизации используется для определения количества и регистрации элементов молекулы гена. При этом используется флуоресцентный способ обработки данных. Этот способ определяет численность нуклеотидов заданной спирали.
2. История
Исследованиями генетической наследственности человеческого организма ученые занимаются более двух столетий. Хотя первые
ДНК чипы
результаты экспериментов и выдвигаемые теории были даны в начале двадцатого века
В 53 году двадцатого века экспериментально доказано, что в структуре белка участвуют уникальные последовательности аминокислот, которые выстроены в спиралевидную лестницу.
Разработка микрочипов была выделена из методики Саузерн-блоттинг. Эта методика состояла в том, что фрагменты генетического кадрирования переносили на твердый носитель и впоследствии с его помощью определяли последовательности нуклеотидов, которые содержатся в этом образце.
В 1987 году генетический шифр впервые был объединен в чип. В этом же году были поставлены первые эксперименты об определении экспрессий геномов в регуляции. Первые опыты проводились с помощью интерферонов молекулы.
Ранее вместо твердой поверхности использовалась фильтрованная бумага, на которую наносилось микроскопическое количество ДНК с помощью метода раскапывания.
Впервые мини-чипы использовались в 1995 году для определения экспрессии генома.
В 1997 году генетики поставили опыт, в котором безраздельный эукариотический ген находился на ДНК-чипе.
3. Принцип действия
В качестве подложки чипа используются твердые поверхности, выполненные из стекла и кремния. Существуют также миниатюрные шарики, которые используются для крепления зондов. Шарики в основном выпускает компания Illumina.
Технологии микро-кодирования отличаются следующими параметрами:
· Характеристика работы;
· Конструкция;
· Точность;
· Эффективность;
· Стоимость.
По типам ДНК зонды различаются на четыре основных вида:
· Printed – зонды изготавливаются химическим способом, после чего прилепляются к подложке. Зонд наносится иглой в определенные точки либо используется принтер (чернила обычного струйного принтера заменены на капельки нанолитрового объема).
· In-situ – способ нанесения фотолитография. Использование ультрафиолетового света для нанесения групповых нуклеотидов. Для одной группы нуклеотидов необходимо четыре раза сменить фотолитографическую маску. Первая применяется для синтезирования нуклеотидов, три оставшиеся для предотвращения защитного снятия. Один чип генетического кода составлен из ста фотолитографических масок.
· High-density – использование цветного кодирования бусинок из кварца. Бусинки распределяются случайным образом на стекле из кварца, собранного в подложку. При таком типе диагностики в одном квадратном миллиметре может быть собранно более сорока тысяч элементов.
· Bead Array – метод декодирования шариков из стекла. Каждому шарику подложки присвоен определенный адрес, который состоит из трех возможных значений последовательности.
4. Для чего необходимо
Использование технологий микроэлементов генетического кода позволяет оценить состояние и идентификацию генов живого организма. С помощью чипов возможно безраздельное и комплексное исследование биологического организма.
5. Использование в медицине и генетике
Генетика и биологическая медицина использует практические и теоретические результаты микрочипов генетического кода. Регулярно проводятся исследования для анализа экспрессии генов, благодаря чипам. При этом выявляется информация четырех направлений:
· Одно нуклеотид;
· Полиморфизм;
· Генотипирование;
· Сегментирование мутированных геномов.
Технология является эффективной при синтетическом анализе идентификации большого числа генов. При этом одновременно производиться структурный анализ, для каждого взятого нуклеотида и их последовательностях.
6. Перспективы развития
Распространенное использование этой технологии в генетики и молекулярной биологии связано с несколькими параметрами, которыми обладают современные чипы:
· Очень высокая чувствительность;
· Специфичность технологии;
· Воспроизводство экспериментальных результатов;
· Простота реализации процедур;
· Возможная реализация одновременной информации с большого количества параметров;
· Невысокая стоимость затрат.
7. Познавательные факты
В настоящее время существуют два метода традиционной диагностики, обладающие следующими характеристиками:
· Реальное время:
· Оценка численности матрицы в основании;
· Нет, труднодостижимых работ;
· Нет, этапа электрофореза, малый риск ложных результатов;
· Полученные результаты анализируются математически;
· Минимальные требования к организации лаборатории;
· Существенная экономия времени.
· Биологические чипы:
· Миниатюрные образцы;
· Маленькие затраты на работу;
· Экономия времени;
· Серийный анализ характеристик;
· Чувствительность метода;
· Простота выполнения.
Вероятно, объединив два метода диагностики можно сформировать абсолютно уникальный вид технологического анализа, который эффективно справиться со всеми задачами будущего и современности.
Производственные технологии и дизайн в наибольшей степени определяют достоинства и недостатки биологических микрочипов, области их применения, ценовые характеристики и общую доступность.
Существуют два принципиально разных подхода к производству ДНК–чипов: синтез ДНК заданной последовательности непосредственно на матрице и иммобилизация на подложке заранее синтезированных олигонуклеотидов химическим путем. Технология синтеза олигонуклеотидов на подложке фотолитографическим путем запатентована и применяется компанией Affymetrix, мировым лидером в области производства ДНК – чипов, контролирующим до 70% их мирового рынка. В основе технологии лежит применение фотолабильной защитной группы для мономерных звеньев ДНК, которая удаляется с концевого остатка синтезируемого на подложке олигонуклеотида при облучении УФ – светом. Достоинством такой технологии является возможность получения чипов с очень высокой плотностью нанесения – до 100 000 точек на 1 см2. Очевидный недостаток метода – сложность и дороговизна процесса.
Технологии химической иммобилизации фрагментов ДНК на твердых подложках начали разрабатываться около 30 лет назад и в настоящий момент продолжают совершенствоваться. Общий принцип иммобилизации биологических молекул – формирование на поверхности подложки и на конце пришиваемого олигонуклеотида пары химических групп, обеспечивающей образование между ними ковалентной связи. Существует огромное количество таких способов, большинство из которых основано на взаимодействии нуклеофильной группы (например, аминогруппы), находящейся на поверхности подложки или привязанной к молекуле олигонуклеотида, с электрофильным агентом, в роли которого могут выступать тем или иным путем активированные карбоновые кислоты, моноэфиры фосфорной кислоты и т.д.
Оценка экспрессии генов с помощью ДНК микрочипов (на примере Affymetrix GeneChip )
Наиболее часто ДНК-микрочипы применяются для оценки экспрессии генов. Наиболее популярная платформа для решения этого класса задач - микрочипы Affymetrix GeneChip, использующие короткие последовательности олигонуклеотидов для выявления генов, содержащихся в образце РНК. Присутствие в образце каждого гена фиксируется при помощи совокупности зондов длиной в 25 нуклеотидов каждый. Для улучшения качества эксперимента на чипе размещается несколько копий зондов на каждую рассматриваемую последовательность.
Микрочипы Affymetrix обычно используют от 11 до 20 пар проб на каждый изучаемый ген. Одна компонента таких пар, называемая perfect match probe (PM), в точности комплементарна последовательности соответствующего гена - подразумевается, что именно его РНК будет присоединяться к PM-зонду. Такое присоединение называется специфической гибридизацией. Тем не менее, к зондам могут присоединяться нуклеотидные последовательности и других генов (неспецифическая гибридизация). Для оценки воздействия неспецифической гибридизации используется другие компоненты пары - зонды, называемые mismatch probe (MM). Последовательность нуклеотидов в них совпадает с последовательностью в соответствующих PM-пробах с заменой центрального (тринадцатого) нуклеотида на комплементарный. Соотношение интенсивности свечения PM- и MM-проб изначально использовалось для нейтрализации эффекта неспецифической гибридизации, однако более поздние исследования поставили под сомнение правильность подобного подхода.
Полногеномное генотипирование полиморфных локусов с помощью микрочипов высокой плотности (на примере Illumina Human610-Quad BeadChip )
К настоящему времени ведущими производителями (Illumina, Affymetrix, Sequenom и др.) разработаны платформы с микрочипами высокой плотности для генотипирования и анализа экспрессии генов (рис. 30)
Illumina Human610-Quad BeadChip включает более 600 тысяч однонуклеотидных полиморфизмов и маркеров вариации по числу копий генов (CNV). Каждый ОНП (SNP) для биочипа отобран на основании точной о нем информации для повышения эффективности определения ассоциации с заболеванием. В геноме человека более 10 миллионов ОНП и изучение каждого полиморфного локуса в геноме экономически нецелесообразно. Компанией Illumina разработан уникальный рациональный подход к выбору ОНП, который обеспечивает высокое качество данных генотипирования и охват всех необходимых локусов для анализа предрасположенности к заболеванию.
Рис.30. Чиповые технологии для высокопроизводительного генотипирования
В состав биочипов Illumina включен набор ОНП, называемых маркерными или таговыми (tag SNP), которые могут быть использованы в качестве прокси-маркеров (маркеров-представителей) для всех распространенных ОНП (с частотой редкого аллеля ≥ 5%) в геноме. Выбор маркерных ОНП основывается на величине неравновесия по сцеплению (r 2) между близкорасположенными полиморфными локусами. Высокий уровень r 2 между двумя ОНП, указывающий на высокую корреляцию, делает эти ОНП хорошими прокси-маркерами. При максимальном r 2 , равном 1, два ОНП находятся в полном неравновесии по сцеплению и могут служить как абсолютные прокси-маркеры, т.е. нужно генотипировать один ОНП, чтобы узнать генотип другого (The Power of Intelligent SNP Selection (www.illumina.com)). Использование маркерных ОНП дает возможность получить максимальное количество информации, высокий уровень покрытия генома и охват генов, а также уменьшить размер исследуемой выборки без снижения эффективности определения генетической ассоциации. Геномное покрытие определяется как количество ОНП, которые находятся в неравновесии по сцеплению с референсным набором локусов. В качестве референсного набора специалисты компании Illumina используют все ОНП, прогенотипированные в проекте HapMap. По данным компании Illumina, биочип Human610-Quad BeadChip обеспечивает покрытие 89% генома в европейских популяциях (CEU, HapMap), 86% генома - в азиатских (CHB+JPT, HapMap) и 58% генома – в африканских (YRI, HapMap) (при r 2 > 0.8). Среднее расстояние между маркерами на этом биочипе составляет 4,7 т.п.н., медиана – 2,7 т.п.н.
Технология Illumina’s BeadArray основана на использовании 3-микронных кремниевых микросфер (шариков – beads), которые сами собираются в микролунки или на пучках оптических волокон или на плоских кремниевых пластинах. Каждая микросфера покрыта тысячами копий специфических олигонуклеотидов, содержащих локус-специфические и адресные последовательности, по последним из которых определяется, какой шарик в какую микроячейку встроился.
На первом этапе генотипирования проводится полногеномная амплификация образцов ДНК, после которой ДНК фрагментируется (рис.31). На следующем этапе немеченые фрагменты образцов ДНК гибридизуются с соответствующими 50-нуклеотидными зондами, фиксированными на микросферах чипа. После этого для точной идентификации аллеля к тестируемому нуклеотиду с помощью фермента ДНК-полимеразы присоединяется меченый комплементарный нуклеотид. Двухэтапная детекция аллелей каждого маркера – гибридизация с 50-нуклеотидными зондами и последующая ферментативная детекция нуклеотида обеспечивают высокую селективность и специфичность идентификации аллелей (Infinium® HD DNA Analysis BeadChips (www.illumina.com)).
Рис. 31. Схема протокола генотипирования с помощью биочипов Illumina Human610 quad BeadChip (Infinium® HD DNA Analysis BeadChips (www.illumina.com).
Таким образом, в представленном учебном пособии рассмотрены основные молекулярно-генетические методы изучения наследственных болезней человека. В одной книге невозможно описать все существующие на сегодняшний день методы исследования или представить молекулярно-диагностические протоколы для каждой конкретной формы наследственной патологии. Настоящее учебное пособие дает общие представления о методологии и стратегии проведения молекулярно-генетической диагностики, раскрывает методы, наиболее часто используемые в практике современного исследователя. Предлагаемые протоколы проведения исследований, подробное описание различных методик с иллюстрациами, помогут студентам медико-биологического профиля подготовки, специализирующихся по генетике, успешно освоить молекулярно-генетические методы анализа генома человека.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бочков Н.П. Клиническая генетика. М. 2011. – 592 с.
2. Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение. - Москва: Мир, 2002. - 589 с.
3. Горбунова В.Н., Баранов В.С. Введение в молекулярную диагностику и генотерапию наследственных заболеваний. Санкт-Петербург. «Специальная Литература». 1997. – 287 с.
4. Дейвис К. Анализ генома. Методы. М. 1990. – 246 с.
5. Епринцев А.Т., Попов В.Н., Федорин Д.Н. Идентификация и исследование экспрессии генов. // Учебно-методическое пособие для ВУЗов. – Воронеж. – 2008. – 63 с.
6. Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика. Н. 2003. – 479 с.
7. Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции. М. - 2010. – 718 с.
8. Кузьмина Н.А. Основы биотехнологии, 2005 // http://www.biotechnolog.ru/
9. Кулмамабетова Г. Пробоподготовка. Методы выделения ДНК/РНК // Современные проблемы биологии, ЕНУ, Астана, 2012, Лекция 9.
10. Меньшикова В.В. Клинико-лабораторные аналитические технологии и оборудование. М. 2007. – 240 с.
11. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение / под ред. Н.К. Янковского. – М. : Мир, 2002. – 588 с
12. Молекулярная клиническая диагностика. Методы / под ред. С.Херрингтона, Дж.Макги. – М.: Мир, 1999. – 558с.
13. Мутовин Г.Р. Клиническая генетика. Геномика и протеомика неследственной патологии: учебное пособие. М. 2010. – 832 с.
14. Мухачева Т.А., Ковалев С.Ю. Прикладная биоинформатика. Спецкурс. УрФУ, г. Екатеринбург. 2012.
15. Патрушев Л.И. Экспрессия генов. М. Наука. 2000. – 830 c.
16. Поляничко А. М. Электрофорез в ПААГ. Методическое пособие. Санкт-Петербург. 2007.
17. Притчард Д.Д. – Наглядная медицинская генетика. – пер. с англ. под ред. Н.П. Бочкова. – М.: ГЭОТАР-Медиа. – 2009. – 200с.
18. Пузырев В.П., Степанов В.А. Патологическая анатомия генома человека. Н. – 1997. – 224 с.
19. ПЦР в реальном времени / под ред. Д.В. Ребрикова. - М.: Бином., 2009. – 223с.
20. Северин Е.С. Биохимия: Учебник. М. 2004. – 784 с.
21. Сукачев М. Современные методы полногеномного секвенирования (расшифровки) ДНК в диагностике и лечении заболеваний // http://innoros.ru/publications/articles/13/
22. Телков М. PCR реального времени: методические основы, оптимизация, применение. Bio-Red Laboratories.
23. Теоретические основы полимеразной цепной реакции. НПО «ДНК-Технология» - Москва, 1998 // www.dna-technology.ru
24. Шатц В.Д., Сахартова О.В. Высоко-эффективная жидкостная хроматография. Основы теории. Методолгия. Применение в лекарственной химии.
25. Mathew C.C. The isolation of high molecular weight eucariotic DNA// methods in molecular biology / ED. Walker J.M. – N.Y.: Haman press. – 1984. – P. 31–34.
26. Nolan T, Hands RE, Bustin SA (2006). «Quantification of mRNA using real-time RT-PCR.». Nat. Protoc. 1: 1559–1582. DOI:10.1038/nprot.2006.236. PMID 17406449.
27. VanGuilder HD, Vrana KE, Freeman WM (2008). «Twenty-five years of quantitative PCR for gene expression analysis». Biotechniques 44: 619–626. DOI:10.2144/000112776. PMID 18474036.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Приложение 1.
Приготовление рективов для выделения ДНК
Похожая информация.
Юная калифорнийская компания Affymetrix (начавшая свою работу в 1993 году) - один из фаворитов рынка устройств для генетических исследовательских работ.
Компания известна своим революционным соединением технологий полупроводниковой, так сказать, «микросхемной», индустрии и биохимических тестов.
ДНК-чипы от Affymetrix обширно употребляются в различных лабораториях, занятых генетическим анализом и генной инженерией.
Но обыденным людям куда увлекательнее другой продукт компании. Это прибор, схожий на микросхему, позволяющий идентифицировать 10-ки ДНК от разных животных в образчике людской еды.
bioMerieux FoodExpert-ID практически - разновидность так именуемого GeneChip.
Прибор может идентифицировать био следы в еде от 12 разновидностей млекопитающих, 5 видов домашней птицы и 16 разновидностей рыбы.
Таким макаром, он позволяет выяснить, вправду ли гусиный паштет, вызывающий у покупателя подозрения, содержит гусиную печень, а не что-то ещё.
ДНК-чип создаётся по технологиям, схожим с компьютерными, но это не электрический, а био объект (иллюстрация с веб-сайта affymetrix.com).
А, например, мусульмане могут проверить - не положили ли нерадивые изготовители свинину в «говяжьи» котлеты.
Всё это, правда, работает, только с привлечением дополнительных лабораторных способностей, так что использовать чип в «нагом» виде, на коленке, обычному потребителю не получится.
Чтоб осознать, как работает FoodExpert-ID, необходимо вспомнить самую малость из генетики: двойные спирали ДНК, составляющие их молекулы-основания - аденин, гуанин, тимин и цитозин, также то, что они могут соединяться только попарно, как будто ключи и замки.
ДНК-чип содержит мириады и мириады «располовиненных» фрагментов ДНК-кода.
Кусок поверхности чипа с молекулами-ключами (иллюстрация с веб-сайта affymetrix.com).
Поверхность чипа размером с ноготь разбита на 97 тыщ квадратиков, нареченных «особенностями».
Любая «особенность» поперечником примерно 26 микронов содержит только один ДНК-код. Поточнее много-много схожих молекул.
И они все совершенно точно относятся к одному из 33 животных.
Длина каждого куска - 17 оснований. Этого довольно для надёжной идентификации, как довольно 17 взятых попорядку в любом месте нот, чтоб найти какую-нибудь мелодию из имеющейся базы данных.
Целую россыпь разбитых кусочков ДНК экспериментаторы выделяют из эталона еды. Чего там только нет. А чего?
«Некорректные» куски генетических кодов смываются, а совпадающие - закрепляются на чипе. Красноватые шарики - флуоресцентные молекулы (иллюстрация с веб-сайта affymetrix.com).
Добавим к молекулам, составляющим генетический код, молекулы флуоресцирующего вещества. Нанесём эту смесь на поверхность FoodExpert-ID. Осталось сделать малость.
Все совпадающие куски кода объединятся со своими «родными» последовательностями в той либо другой «особенности».
Сейчас чип можно помыть водой - всё избыточное уйдёт. Чип помещают под луч лазера, и квадратики, содержащие отловленный материал будут ярко сиять. Осталось только свериться с картой чипа, чтоб выяснить - какие ДНК определены.
А по интенсивности свечения можно сделать косвенный вывод и о пропорциях свинины и говядины в нашей гипотетичной котлете.
Как лицезреем, внедрение чипа сравнимо нетрудно, и позволяет заниматься генетическим анализом лабораториям, имеющим очень обычный набор оборудования.
Но как же хитроумно создание чипа. Чтоб создавать такие биохимические шедевры автоматизировано и в массовом порядке, Affymetrix соединила принципы фотолитографии и комбинаторной химии.
Цветные квадратики - «особенности», отвечающие за идентификацию того либо другого ДНК-кода (иллюстрация с веб-сайта affymetrix.com).
Начальный продукт - кварцевая пластинка - покрывается особым реактивом, силаном, который крепко соединяется с кварцем и сформировывает строго периодичную молекулярную матрицу (с равномерной поверхностной плотностью), готовую принять нуклеотиды.
В цепочках грядущего кода основания идут вертикально ввысь, а наносят их сразу на всю поверхность, слой за слоем.
Очевидно, всякий раз на чип подают определённое вещество, и чтоб оно закрепилось исключительно в определённых «особенностях», тех микронных квадратиках, употребляют маски, подобные тем, что необходимы для производства микросхем.
Снимок прореагировавшего чипа с огромным повышением. Белоснежные, красноватые, жёлтые квадратики - участки с высочайшей концентрацией флуоресцентного вещества. Зелёные, голубые, чёрные - соответственно, со всё более и поболее с низкой (иллюстрация с веб-сайта affymetrix.com).
С основой чипа всякий раз сцепляются только те основания, что освещаются через отверстия в маске ультрафиолетом.
В этом процессе поочередного синтеза главное - всякий раз накладывать новейшую маску с микронной точностью, по другому все генетические коды на пластинке перемешаются.
Так, шаг за шагом (в пищевом чипе их 17, в других моделях компании - до 24) формируются вертикальные столбики нуклеотидных цепей, которые и делают ключи-анализаторы генов.
Эта разработка служит, естественно, не только лишь для таких смешных (на 1-ый, может быть, взор) областей внедрения, как выявление мяса поросёнка в гусином паштете, да и для полностью серьёзных исследований.
Ведь на поверхность чипа, на теоретическом уровне, можно нанести куски каких угодно генетических кодов.
Работа Affymetrix - избыточное подтверждение, что самые достойные внимания и многообещающие открытия происходят на соединениях наук и дисциплин.
Похоже на био обилие в природе, получаемое смешением генов. Не так ли?
Специфической последовательности. Олигонуклеотид может являться коротким участком гена или другого компонента ДНК, и используется для гибридизации с кДНК или мРНК. Гибридизация зонда и мишени регистрируется и количественно определяется при помощи флюоресценции или хемолюминесценции, что позволяет определять относительное количество нуклеиновой кислоты с заданной последовательностью в образце.
В обычном ДНК микрочипе зонды ковалентно прикрепляются к твердой поверхности - стеклянному или кремниевому чипу. Другие платформы, например, выпускаемые Illumina , используют микроскопические шарики вместо больших твердых поверхностей. ДНК микрочипы отличаются от других микрочипов только тем, что их применяют для измерения ДНК или как часть более сложной системы детекции и анализа ДНК.
ДНК микрочипы используют для анализа изменения экспрессии генов , выявления однонуклеотидных полиморфизмов , генотипирования или повторного секвенирования мутантных геномов . Микрочипы отличаются по конструкции, особенностям работы, точности, эффективности и стоимости.
История
Примечания
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "ДНК-микрочип" в других словарях:
Термин ДНК микрочип Термин на английском DNA microarray Синонимы ДНК чип, DNA chip, Gene сhip, DNA chip Аббревиатуры Связанные термины биосенсор, геном, ДНК, ДНК зонд, лаборатория на чипе, РНК, олигонуклеотид Определение Миниатюрная пластина с… …
Термин ДНК зонд Термин на английском DNA probe Синонимы Аббревиатуры Связанные термины биологические нанообъекты, биомедицинские микроэлектромеханические системы, биосенсор, геном, ДНК, ДНК микрочип, лаборатория на чипе, олигонуклеотид… … Энциклопедический словарь нанотехнологий
Термин ДНК Термин на английском DNA Синонимы дезоксирибонуклеиновая кислота Аббревиатуры ДНК Связанные термины доставка генов, актуатор, бактериофаг, белки, биологические нанообъекты, биомиметика, биомиметические наноматериалы, генная инженерия,… … Энциклопедический словарь нанотехнологий
ДНК-чип
ДНК-биочип - DNA Chip ДНК чип (также: ДНК биочип, ДНК микрочип, ДНК наночип) Специальный чип, используемый для выявления генетических мутаций или сдвигов, диагностики заболеваний. Биочип для американской армии, разработанный специалистами из… … Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. - М.
Микрочип генный м микроматрица - Микрочип, генный м., микроматрица * мікрачып, генны м., мікраматрыца * microarray or gene chip or microchip набор из тысяч уникальных известных однонитевых фрагментов ДНК, иммобилизированных на твердую основу. Эти фрагменты представляют все… … Генетика. Энциклопедический словарь
Сэр Эдвин Мэллор Саузерн (р. 7 июня 1938) английский молекулярный биолог, член лондонского королевского общества по развитию знаний о природе (также известного как лондонское королевское общество), лауреат премии Ласкера (2005). Премия была … Википедия
ДНК микрочип, содержащий комплементарные ДНК. Комплементарная ДНК (кДНК, англ. сDNA) это ДНК, синтезированная из зрелой мРНК в реакции, катализируемой обратной транскриптазой. кДНК ча … Википедия
Количественный анализ нуклеиновых кислот определение концентрации ДНК или РНК в смеси или чистом препарате. Реакции с участием нуклеиновых кислот часто требуют точных сведений о количестве и чистоте препарата. Для определения концентрации… … Википедия
Термин амплификация Термин на английском amplification Синонимы Аббревиатуры Связанные термины Определение (лат. amplificatio усиление, увеличение), в молекулярной биологии увеличение числа копий ДНК. Описание В клетке амплификация происходит в… … Энциклопедический словарь нанотехнологий
