分子营养学概述及其对DNA芯片技术的应用
分子生物学技术在病理学研究中的应用
分子生物学技术在病理学研究中的应用随着科技的不断发展和进步，分子生物学技术在病理学研究中的应用也越来越广泛。
分子生物学技术是一种基于生物分子的研究法，采取了一系列分子生物学实验技术，可以更加准确、快速地对生物体的分子结构进行探究，为疾病的研究提供了良好的平台。
分子生物学技术主要包括单核苷酸多态性（SNP）、DNA芯片等，这些技术能够寻找和定位全基因组的变异，从而可以研究疾病的发生和发展机制，为相关疾病的诊断和治疗提供理论依据。
其中，DNA芯片技术又叫“基因芯片技术”，是目前最为先进和常用的分子生物学技术之一。
DNA芯片技术可以高度并行地对数千到数百万个基因进行检测，得到大量有关基因功能和基因调控的信息。
这种技术具有高通量、高灵敏度、高效率、高特异性、高可重复性等特点，能同时间内同时分析大量基因的表达情况和变异信息，对诊断和治疗疾病都有巨大的潜力和作用。
分子生物学技术在病理学研究中的应用：1、基因诊断分子生物学技术能够牢固地揭示疾病基因的异变。
通过对特定基因采用PCR 等技术进行检测，不仅可以追踪疾病的发生机制，也可为相关疾病的诊断、预测和基因治疗提供依据。
如癌症的早期诊断，通过采用PCR技术检测体内特定基因的突变与否来帮助做出更准确的诊断。
2、基因治疗分子生物学技术可以揭示疾病的基本遗传模式和基因结构模式，从而为基因治疗提供理论支持。
利用分子生物学技术，可以进行基因转移、基因缺陷纠正等技术操作，帮助减轻或消除某些疾病的发生和发展。
例如，在治疗基于基因的疾病时，以普利司他（Prilenap）为例。
普利司他是一种抗高血压药，它主要修复ACE2基因的缺陷，从而降低人体内一些激素的分泌，通过分子生物学技术的协助，这种治疗方式可以更为高效地实施。
3、疾病筛查分子生物学技术可为一些常见疾病的筛查和诊断提供依据。
例如，直接通过利用PCR技术检测人体内cancer基因是否存在，从而可以确定个体患上癌症的风险，为提前预防及早治疗提供理论支持。
基因芯片技术及其应用
基因芯片技术及其应用随着生物学、生命科学的发展，基因芯片技术越来越受到关注。
基因芯片又称为DNA芯片，是一种利用微阵列技术来检测基因表达水平的高通量方法。
基因芯片技术的发展带来了许多应用领域的新成果，包括疾病预测、药物研发等。
本文将介绍基因芯片技术及其应用。
一、基因芯片技术的原理基因芯片技术是一种高通量的生物技术，它利用微阵列生物芯片来检测基因表达的水平。
这种技术利用了DNA分子的特异性与完整性，它可以在任何生物样品中高效地检测出其蛋白质表达水平和基因组变异情况。
基因芯片技术的工作原理基于蛋白质表达水平与基因组变异情况的探测。
首先，需要将基因DNA序列通过逆转录过程转换成mRNA序列，进而使用荧光标记标记mRNA序列。
接下来将标记好的mRNA序列通过微阵列技术固定到芯片上，并使用高通量扫描技术来观察标记后荧光强度的变化程度。
荧光值越高，则说明该基因表达水平越高。
基因芯片技术不仅可以检测基因表达水平，还可以检测基因序列的变异情况，用于了解某种疾病或细胞状态的基因组变化情况。
比如，可以用这种技术针对某种疾病相关的单核苷酸多态性位点检测基因变异情况。
二、基因芯片技术的应用1. 癌症筛查基因芯片技术可用于癌症筛查，将肿瘤组织中的RNA与正常细胞组织的RNA进行比较，寻找表达水平具有显著差别的基因，进而确定这些基因是否与癌症发展相关。
利用这种方法可以更加准确地判断某个癌症的种类、发展程度等。
2. 个性化药物设计基因芯片技术可用于个性化药物设计，通过基因芯片可以确定某个病人，是否会对某种药物产生不良反应，从而确定是否使用该药物。
同时，可以利用基因芯片技术根据病人的基因组变异情况，设计出一种更加适合该病人的药物。
3. 遗传疾病筛查基因芯片技术可用于遗传疾病筛查，利用基因芯片技术可以检测出某些基因的表达水平是否异常，从而确定在某些疾病中，基因的表达水平是否存在异常。
4. 农业和环保应用基因芯片技术不仅可以应用在医学领域，还可以应用于农业和环保领域，例如种植业、畜牧业、水产养殖业等。
分子营养学
主要内容
1. 分子营养学定义 2. 研究对象 3. 主要研究内容 4. 研究方法
2020/12/11
一、分子营养学定义
近几十年，随着分子生物学理论与实 验技术在生命科学领域各个学科的渗透及 应用，产生了许多新兴学科。分子营养学 就是营养学与现代分子生物学原理和技术 有机结合而产生的一门新兴边缘学科。
variation]。 3 基因多态性或变异对营养素消化、吸收、分布、代谢
和排泄的影响及其对生理功能的影响。 4 基因多态性对营养素需要量的影响。
5 基因多态性对营养相关疾病发生发展和疾病严重程度 的影响。
2020/12/11
分子营养学实际应用价值
6 营养素与基因相互作用导致营养相关疾病和先天代谢性 缺陷的过程及机制。
2020/12/11
营养素调控பைடு நூலகம்因表达的基本途径
营
养
细
素
胞
受体结合
功
能
基
调节酶
因
表
转录因子基因
达
2020/12/11
营养素调控基因表达
蛋白质合成
作用元素：肽类激素、固醇 激素、维生素、矿物元素
RNA聚合酶
葡萄糖、去甲基肾上腺 素、铁、硒对蛋白受体
DNA 转录前
转录
转录后
翻译
翻译后 蛋白质
基 因 丢 失
4 鉴定与营养相关疾病有关的基因，并明确在疾病发生、 发展和疾病严重程度中的作用。
2020/12/11
分子营养学实际应用价值
利用营养素修饰基因表达或基因结构，以促进有益健 1 康基因的表达，抑制有害健康基因的表达。
筛选和鉴定机体对营养素反应存在差异的基因多态性 2 或 变 异 [gene polymorphism and genetic
生物芯片技术在分子诊断中的应用及分析
生物芯片技术在分子诊断中的应用及分析随着现代科技的飞速发展，人们对于疾病的诊断和治疗都有了更高的要求。
传统的诊断方法往往需要进行大量的实验操作，并且耗费人力、时间和物力，难以为患者提供快速、准确、低成本的服务。
而生物芯片技术的出现，不仅可以帮助人们更快速、更准确地进行分子诊断，同时还可以大大节省成本，成为一种受欢迎的疾病诊断手段。
一、生物芯片技术的基本原理生物芯片技术是一种高端的分子生物学技术，它主要通过微芯片上的生物分子反应方案，检测待测样本中的分子信息。
其基本原理是将具有生物学功能的生物分子固定在芯片上的指定的区域，待样本加入后，样本中的荧光性或者透析性（离子流）的变化，会让生物芯片中的检测系统检测到，并通过计算机程序，记录关键性的信息。
通俗地说，就是利用生物芯片对样本信息进行筛查和分析，找到疾病信号，从而进行诊断。
二、生物芯片技术在分子诊断中的应用1.基因诊断基因诊断是生物芯片技术最主要的应用之一，它主要通过生物芯片上的基因序列信息对待测样本进行分析和检测，包括基因突变、单核苷酸多态性（SNP）、基因差异性表达等等。
通过对待测样本的基因信息比对和分析，可以有效地诊断出一些遗传性疾病，如唐氏综合症等遗传基因疾病。
2.肿瘤诊断肿瘤诊断是生物芯片技术中的另一个主要应用，其主要通过检测血清、血浆和组织中的一些特异性肿瘤标志物（如AFP、CEA、CA125等）及相关蛋白，进行对肿瘤的筛查和诊断。
同时，它还可以通过检测肿瘤的mRNA表达谱，对肿瘤的分类和恶性程度进行判别。
3.细胞检测生物芯片技术还可以用于对待测样本中细胞相关的生物分子信息进行检测和诊断，如细胞表面标志物、染色体畸变、基因增殖等信息，从而对未知的肿瘤或病因进行诊断。
三、生物芯片技术在分子诊断中的优势与传统的检测方法相比，生物芯片技术在分子诊断方面有以下几个优势：1.快速、高效生物芯片技术可以对待测样本进行大量筛查和分析，且可以提供迅速的分子生物学信息，从而可以快速、高效地进行病因分类。
DNA芯片技术
DNA芯片技术DNA芯片技术是一种基于基因信息和分子生物学原理的高通量检测技术，具有快速、准确、高通量和多样化等特点，在基因组学、生物医学研究和诊断检测等领域具有广泛的应用前景。
DNA芯片技术的基本原理是通过将大量的DNA片段固定在一个非常小的芯片上，然后使用探针对目标DNA片段进行杂交反应，通过检测探针与目标DNA的杂交程度来确定目标DNA的存在和数量。
DNA芯片技术可以同时检测成千上万个DNA序列，相比传统的分子生物学技术，具有高通量的优势。
DNA芯片技术的应用范围非常广泛。
在基因组学研究中，DNA芯片可以用于检测基因的表达水平、寻找与疾病相关的突变基因、分析基因表达的调控网络等。
在生物医学研究中，DNA芯片可以用于疾病的早期诊断、研究疾病的发病机制、评估药物疗效等。
在农业领域，DNA芯片可以用于植物和动物的基因组学研究、品质改良和遗传育种等。
此外，DNA芯片技术还可以应用于环境监测、食品安全和犯罪侦破等领域。
DNA芯片技术的发展离不开基因测序技术的进展。
在过去的几十年中，随着基因测序技术的不断发展和降低成本，DNA芯片的设计和制备变得越来越容易和经济。
目前，常见的DNA芯片包括基因表达芯片、SNP芯片、外显子芯片、甲基化芯片等。
随着技术的不断改进，芯片上可以固定的DNA序列数量也在不断增加，检测的敏感性和准确性也得到了显著提高。
DNA芯片技术的发展面临一些挑战。
首先，数据分析和处理是一个重要的问题。
由于芯片上会固定数以万计的DNA序列，产生的数据量非常庞大，如何高效地从大数据中提取有效信息是一个关键问题。
其次，样本制备和处理也是一个技术挑战。
DNA芯片技术对样本的质量和纯度要求较高，样本制备过程中的失真和偏差会影响最终的结果。
总之，DNA芯片技术是一种高通量的分子生物学技术，在基因组学、生物医学研究和诊断检测等领域具有广泛应用前景。
随着技术的不断进步和降低成本，DNA芯片技术将进一步推动基因领域的研究和应用，有望为疾病的早期诊断、个性化治疗和精准医学的发展提供重要支持。
基因芯片技术的应用
基因芯片技术的应用随着生物技术和基因研究的不断进展，基因芯片技术已经广泛应用于生物医学、农业、动植物繁殖、环境保护等领域。
本文将从基因芯片技术的原理、应用场景和前景展开阐述，探讨该技术的研究热点和发展趋势。
一、基因芯片技术的原理基因芯片是一种利用高通量技术同时检测成千上万个基因表达的工具。
它通过利用DNA技术将成千上万的基因DNA序列固定在玻璃芯片上，并可检测目标样本中RNA或cDNA的水平。
基因芯片技术主要包括以下步骤：1. 设计芯片：确定目标基因序列，利用计算机技术进行芯片设计，制备出针对目标基因甚至全基因组的芯片。
2. 样本制备：提取RNA或cDNA，并借助反转录技术将RNA 转化成cDNA，再对其进行扩增。
3. 杂交：采用特殊设备将目标样本中的cDNA标记为不同颜色的探针，与芯片表面的DNA序列杂交。
4. 扫描和分析：利用激光扫描装置对芯片表面进行扫描，测量复合体的强度，并进行统计和分析。
这样，我们就能够在一张小芯片上探测到成千上万个基因，分析并比较样本之间的差异，从而揭示出基因调控、信号传递和代谢途径等生物学特征。
二、基因芯片技术的应用场景基因芯片技术的应用范围极广，以下列举几种典型场景：1. 生物医学基因芯片技术在生物医学领域中主要用于诊断和治疗基因相关疾病。
例如，我们能够将基因芯片应用于肿瘤分型和分级、遗传性疾病的基因筛查、药物研发等方面。
此外，基因芯片技术还可以为个体化医学提供技术支持，为临床医生制定精准个体化治疗方案提供重要依据。
2. 农业基因芯片技术的应用在土地的病虫害监测、作物品种鉴定、转基因食品检测等方面具有重要意义。
例如，在生产实践中，农民们经常遭受由于病虫害带来的经济损失，而基因芯片技术能够帮助他们快速诊断设备，确定病虫害的种类和数量，从而更好地进行管理和防范。
3. 环境保护环境污染问题已经成为全球性的挑战，而基因芯片技术则为环境保护带来了新的手段。
例如，通过检测微生物的基因组DNA，我们可以了解大气、水环境以及土壤中的微生物种类组成状况，协助我们了解生态系统的状况和进行环境监测。
分子营养学
1. 分子营养学定义分子营养学主要是研究营养素与基因之间的相互作用（包括营养素与营养素之间、营养素与基因之间和基因与基因之间的相互作用）及其对机体健康影响的规律和机制，并据此提出促进健康和防治营养相关疾病措施的一门学科。
2. 分子营养学的主要研究内容(1)筛选和鉴定机体对营养素作出应答反应的基因。
(2)明确受膳食调控基因的功能。
(3)研究营养素对基因表达和基因组结构的影响及其作用机制，一方面可从基因水平深入理解营养素发挥已知生理功能的机制，另一方面有助于发现营养素新的功能。
(4)鉴定与营养相关疾病有关的基因，并明确在疾病发生、发展和疾病严重程度中的作用。
⑸利用营养素修饰基因表达或基因结构。
⑹筛选和鉴定机体对营养素反应差异的基因多态性或变异。
⑺基因多态性或变异对营养素消化、吸收、分布、代谢和排泄的影响及其对生理功能的影响。
⑻基因多态性对营养素需要量的影响。
（9）基因多态性对营养相关疾病发生发展和疾病严重程度的影响。
（10）营养素与基因相互作用导致营养相关疾病和先天代谢性缺陷的过程及机制。
（11）生命早期饮食经历对成年后营养相关疾病发生的影响及机制。
（12）根据上述研究成果，制定膳食干预方案，个体化营养素需要量、特殊人群的特殊膳食指南及营养素供给量，营养相关疾病病人的特殊食疗配方等。
（13）构建转基因动物、开发转基因药物。
3.分子营养学的实际应用价值(1)制定个体化的营养需要量和供给量(2)个体化的疾病预测与预防(3)临床上对病人的饮食指导(4)开发治疗慢性病的药物(5)构建转基因动物，获得快速生长的动物，开发生物工程药物。
4.营养素可通过哪些环节在翻译水平的调控基因表达营养素可通过以下四个环节在翻译水平的调控基因表达：①对mRNA从细胞核迁移到细胞质过程的调节②对mRNA稳定性的调节③可溶性蛋白质因子的修饰④对特异性tRNA结合特异性氨基酸运输至mRNA过程的调节6.脂肪酸调节基因表达的主要途径(1)cell表面G蛋白偶联受体途径(2)间接途径(3)核受体途径7.营养素对基因表达的作用特点(1)一种营养素可调节多种基因的表达(2)一种营养素又受多种基因的调节(3)一种营养素不仅对其本身代谢途径所涉及的基因表达进行调控，还可影响其他营养素代谢途径所涉及的基因表达(4)营养素不仅可影响细胞增殖、分化及机体生长发育有关的基因表达，而且还可对致病基因的表达产生重要的调节作用。
DNA技术在医学领域中的应用
DNA技术在医学领域中的应用DNA技术是指利用分子生物学技术和生物化学方法，在DNA分子水平上进行研究和操作的一系列技术。
自从人类解析了DNA的结构，DNA技术已经被广泛应用在医学领域中，成为了许多疾病的诊断、治疗和预防等方面的重要工具。
一、DNA诊断技术DNA诊断技术是指通过检测DNA序列的变异来确定疾病的诊断和治疗。
例如，现代医学在肿瘤诊断、遗传病诊断以及感染疾病检测等方面都广泛应用了DNA诊断技术。
其中最典型的DNA诊断技术就是PCR扩增反应。
PCR能够特异性地扩增DNA结构，让一条DNA片段在体外大量繁殖，这样即使样本很微小，也能通过PCR技术进行检测。
PCR技术已成为如今临床检测的主要手段之一，大大提高了疾病的诊断准确性和效率。
二、DNA序列分析技术DNA序列分析技术可帮助医生确定患者的疾病原因，例如典型的突变病例。
突变与疾病的关系非常密切。
在突变中，基因发生永久性的改变，这样会导致蛋白质结构和功能的严重缺陷，进而诱发一系列疾病，包括癌症和神经退化疾病等等。
DNA序列分析技术可以帮助医生快速而准确地分析患者的DNA样本，以确定是否有疾病相关的突变，从而帮助患者更好地治疗疾病。
三、人工生殖医学在人工生殖医学中，DNA技术同样扮演着重要的角色。
例如，试管婴儿技术是一项多步骤的过程，其中一步就是单细胞PCR诊断，PCR技术可以检测胚胎或卵子中的基因问题，即是否携带突变基因或与特定疾病相关的突变基因。
此外，人工受精技术中，通过检测精子中的DNA质量和形态，提高了人工受精后受孕的成功率。
四、基因治疗技术基因治疗技术是指通过干预患者的基因，来治疗疾病的一种新型治疗方法。
例如，在癌症治疗中，基因治疗技术可以使患者免疫系统攻击癌细胞，从而更好地治愈疾病。
在基因治疗中，需要从患者身上取样，提取出含有疾病相关基因的DNA或RNA，分离并纯化基因并进行后续操作，例如克隆、水解、数据库比对等。
这些技术可用于有效的治疗、预防疾病等方面。
分子营养学技术
反义寡聚核苷酸的应用
• •
• •
AONs的种类： 短链DNA，一般15~30bp，可用DNA自动合成仪合成； 表达反义RNA，即构建表达载体，转入细胞内，然后 源源不断地产生反义RNA，这种反义RNA的长度可达 几十到几千个缄基。 AONs的导入方式： 物理学导入法：如微注射，基因枪，微粒轰击等 生物学导入法：脂质体介导的DNA转染，微细胞融合， 染色体介导等，表达载体导入等。
调节位点Regulatory site 调节位点 5’UTR 3’UTR 3’UTR 3’UTR 3’UTR ？ 5’UTR 3’UTR ？ 3’UTR — 3’UTR ？ 3’UTR
磷脂羟过氧化GSH磷脂羟过氧化 Px 金属硫蛋白-1 金属硫蛋白 金属硫蛋白-2 金属硫蛋白 葡萄糖转运蛋白-1 葡萄糖转运蛋白 脂蛋白脂酶 C-Myc C-Myc 精氨琥珀酸裂解酶 肌酸激酶 视黄醇结合蛋白 脱脂蛋白C 脱脂蛋白 Ⅲ
分子营养研究手段
mRNA差异显示PCR（DDRT-PCR）， Northen杂交， Western印迹法， 反义寡聚核苷酸技术， 基因免疫技术。
反义寡聚核苷酸技术
反义寡聚核苷酸及其作用机理
正义链和反义链的由来 与正义链的某一段互补的短链寡聚核苷酸， 与正义链的某一段互补的短链寡聚核苷酸，能抑制 DNA转录或 转录或mRNA翻译，成为反义寡聚核苷酸 翻译， 转录或 翻译 (antisense oligonucleotide, AONs)。 。 作用机理: 作用机理
谢谢大家
PUFA对肝脏和脂肪组织 PUFA对肝脏和脂肪组织 基因表达的调节作用
PUFA类别 类别 鱼油， 或 鱼油，n-3或n-6 红花油， 红花油，n-6 红花油， 红花油，n-6 鱼油， 或 鱼油，n-3或n-6 鱼油， 或 鱼油，n-3或n-6 n-6 花生四烯酸， 花生四烯酸，n-6 紫苏子油， 紫苏子油，n-3 n-6 试验动物 大鼠 大鼠 大鼠 大鼠 大鼠 大鼠 小鼠 大鼠 大鼠 基因表达调控 ↓肝脏 肝脏FAS↑ 肝脏 ↓肝脏 肝脏G6PDH，6PGDH 肝脏 ， ↓肝脏 ↓肝脏FAS 肝脏FAS 不影响肝脏PEPCK与肌动 与肌动 不影响肝脏 蛋白 ↓肝脏 肝脏S14 肝脏 ↑脂肪组织 脂肪组织αP2 脂肪组织 ↓脂肪组织 脂肪组织GLUT4，↑脂肪 脂肪组织 ， 脂肪 组织GLUT1 组织 ↓肝脏 肝脏ACC，FAS，ATP肝脏 ， ， CL，ME，G6PDH ， ， ↓脂肪组织或细胞 脂肪组织或细胞SCD1 脂肪组织或细胞 试验条件 体内 体内 体内 体内 体内 体外 体外 体外 体内或体外 资料来源 Clarke等（1990）， 等 ）， William等（1990） 等 ） James等（1988） 等 ） Clarke等 1990） Clarke等（1990） William等（1990） 等 ） Clarke等（1990） 等 ） Amri（1991）， （ ）， Distel（1992） （ ） Long等（1996） 等 ） Iritani等（1998） 等 ） Jones等（1996） 等 ）
分子营养学
1. 分子营养学定义分子营养学主要是研究营养素与基因之间的相互作用（包括营养素与营养素之间、营养素与基因之间和基因与基因之间的相互作用）及其对机体健康影响的规律和机制，并据此提出促进健康和防治营养相关疾病措施的一门学科。
2. 分子营养学的主要研究内容(1)筛选和鉴定机体对营养素作出应答反应的基因。
(2)明确受膳食调控基因的功能。
(3)研究营养素对基因表达和基因组结构的影响及其作用机制，一方面可从基因水平深入理解营养素发挥已知生理功能的机制，另一方面有助于发现营养素新的功能。
(4)鉴定与营养相关疾病有关的基因，并明确在疾病发生、发展和疾病严重程度中的作用。
⑸利用营养素修饰基因表达或基因结构。
⑹筛选和鉴定机体对营养素反应差异的基因多态性或变异。
⑺基因多态性或变异对营养素消化、吸收、分布、代谢和排泄的影响及其对生理功能的影响。
⑻基因多态性对营养素需要量的影响。
（9）基因多态性对营养相关疾病发生发展和疾病严重程度的影响。
（10）营养素与基因相互作用导致营养相关疾病和先天代谢性缺陷的过程及机制。
（11）生命早期饮食经历对成年后营养相关疾病发生的影响及机制。
（12）根据上述研究成果，制定膳食干预方案，个体化营养素需要量、特殊人群的特殊膳食指南及营养素供给量，营养相关疾病病人的特殊食疗配方等。
（13）构建转基因动物、开发转基因药物。
3.分子营养学的实际应用价值(1)制定个体化的营养需要量和供给量(2)个体化的疾病预测与预防(3)临床上对病人的饮食指导(4)开发治疗慢性病的药物(5)构建转基因动物，获得快速生长的动物，开发生物工程药物。
4.营养素可通过哪些环节在翻译水平的调控基因表达营养素可通过以下四个环节在翻译水平的调控基因表达：①对mRNA从细胞核迁移到细胞质过程的调节②对mRNA稳定性的调节③可溶性蛋白质因子的修饰④对特异性tRNA结合特异性氨基酸运输至mRNA过程的调节6.脂肪酸调节基因表达的主要途径(1)cell表面G蛋白偶联受体途径(2)间接途径(3)核受体途径7.营养素对基因表达的作用特点(1)一种营养素可调节多种基因的表达(2)一种营养素又受多种基因的调节(3)一种营养素不仅对其本身代谢途径所涉及的基因表达进行调控，还可影响其他营养素代谢途径所涉及的基因表达(4)营养素不仅可影响细胞增殖、分化及机体生长发育有关的基因表达，而且还可对致病基因的表达产生重要的调节作用。
分子营养学研究进展
分子营养学研究进展摘要：随着分子生物学技术的不断发展，越来越多与代谢有关的动物基因被克隆和鉴定，人们对营养与基因调控的关系越来越感兴趣。
营养与动物基因表达调控的研究已成为当今动物营养学研究的一个热点领域。
营养与基因表达的关系是营养素摄入影响DNA复制和改变染色体结构，二者又共同调控基因表达，即调控基因转录、翻译，决定基因产物，从而维持细胞分化、适应与生长。
研究表明，主要的营养物质如糖、脂肪酸、氨基酸以及一些微量元素对动物体内许多基因的表达都有影响。
关键词：基因营养素调控分子生物学1.分子营养学的概念分子营养学主要是研究营养素与基因之间的相互作用，是在分子水平上研究营养学的一门学科。
一方面研究营养素对基因表达的调控作用；另一方面研究遗传因素对营养素消化、吸收、分布、代谢和排泄的决定作用。
在此基础上，探讨二者相互作用对生物体表型特征(如营养充足、营养缺乏、营养相关疾病、先天代谢性缺陷)影响的规律，从而针对不同基因型及其变异、营养素对基因表达的特异调节，制订出营养素需要量，为促进健康，预防和控制营养缺乏病、营养相关疾病和先天代谢性缺陷提供真实、可靠的科学依据。
2.分子营养学的研究内容①营养素对基因表达的调控作用及调节机制，从而对营养素的生理功能进行更全面、更深入的认识；利用基因表达的营养调控改变机体代谢，从而利用营养素促进对健康有益基因的表达，抑制对健康有害基因的表达；②遗传多态性对营养素消化、吸收、分布、代谢和排泄的影响，导致营养素需要量存在个体差异的遗传学基础；③代谢性和营养性疾病的分子遗传学基础，营养素与基因相互作用导致营养缺乏病、营养相关疾病和先天代谢性缺陷的机制及饲料营养干预研究；④现代分子生物学技术在营养学中的应用。
2.1营养素对基因表达的调控作用及调节机制：绝大多数营养素对基因表达的调节发生在转录水平上。
基因转录是由RNA聚合酶催化完成的,转录水平的调控实质就是对RNA聚合酶活性的调节。
高密度DNA芯片技术在基因组学研究中的应用
高密度DNA芯片技术在基因组学研究中的应用随着科学技术的不断发展，基因组学研究逐渐成为了科学界的热门话题之一。
而在基因组学研究领域中，高密度DNA芯片技术的出现无疑给研究带来了重大的变化，使科学家们在基因研究中迎来了新的机遇和挑战。
本文就将从这一角度出发，探讨高密度DNA芯片技术在基因组学研究中的应用。
一、DNA芯片技术的基本原理DNA芯片技术，又称为基因芯片技术，是指通过制作一种具有高密度DNA探针阵列的芯片，来同时检测大量DNA分子的技术。
这种技术能够在很短的时间内，甚至在数小时内，同时检测数万到数十万个基因。
整个技术流程大致可以分为以下几个步骤：1. DNA探针的设计和合成。
探针是指在芯片上固定的一系列DNA片段，它们能够与DNA样本中的互补片段结合。
因此，DNA探针的设计和合成就非常重要。
通常需要有相关专业的生物学家、化学家和计算机科学家等来进行技术支持和协作。
2. 样本的制备和标记。
样本通常是指从人类或动物体内获得的DNA片段。
然后需要将DNA标记成不同颜色，如红色或绿色。
这样，当DNA探针与样本中的DNA结合时，就能够很轻松地检测到。
3. DNA芯片的加工和检测。
在样本片段加工过程中，需要将标记的DNA样本制成明显的芯片，用来检测研究芯片中每个小点的信号。
4. 数据处理和分析。
通过对芯片上检测到的信号进行数据处理和分析，可以得到与研究相关的分析结果，如基因型、基因表达等等。
二、1. 基因功能研究高密度DNA芯片技术的一个主要应用就是用于基因功能的研究。
这是因为DNA芯片技术能够同时检测数万到数十万个基因，使得科学家们可以在短时间内对所有基因进行全基因组分析，探索每个基因的生物学特征和分子功能等方面的信息。
例如，科学家可以通过组织样本、细胞样本等来收集基因材料，首先通过测序技术提取基因DNA序列，然后制备DNA芯片，再通过检测采集到的芯片数据来对最初的原始材料进行进一步的信息学分析，从而发现新的基因功能。
《营养学》第十九章 分子营养学专(Molecular Nutrition)
HDL的产生缺陷，HDLCh和apo A1水平降低。
营养素在短时间内不能改变这种遗传学命运，但可通过营养素 修饰这些基因的表达，从而改变这些遗传学命运出现的时间进程。 (一)基因表达的概念和基因表达调控的基本理论 1.基因表达的概念：所谓基因表达，是指按基因组中特定的结构基 因上所携带的遗传信息，经转录、翻译等一系列过程，指导合成特定 氨基酸序列的蛋白质而发挥特定生物功能的过程。
第十九章 分子营养学
Molecular Nutrition
一、分子营养学概述
(一)分子营养学定义
分子营养学(molecular nutrition)主要是研究营养素与基 因之间的相互作用及其对机体健康影响的规律和机制。一方面研 究营养素对基因表达的调控作用、对基因结构与稳定性的影响和 对机体状况的影响；另一方面研究遗传因素对营养素消化、吸收、 分布、代谢和排泄的决定作用。在此基础上，探讨二者相互作用 对生物体表型特征(如营养充足、营养缺乏、营养相关疾病、先 天代谢性缺陷)影响的规律，从而针对不同基因型及其变异、营 养素对基因表达的特异调节，制订出营养素需要量、供给量标准
3.营养素对基因表达的调控途径：营养素本身或其代谢产物可作为 信号分子，作用于细胞表面受体或直接作用于细胞内受体，从而激活 细胞信号转导系统，并与转录因子相互作用激活基因表达，或直接激 活基因表达。
2.基因表达调控的基本理论：真核基因表达的调控也是在多阶段水平 来实现的，即大致可分为转录前、转录、转录后、翻译和翻译后等5 个水平。 ⑴转录前调控：是指发生在基因组水平上基因结构的改变。这种调 控方式较稳定持久，甚至有些是不可逆的，主要由机体发育过程中的 体细胞分化来决定。其调控方式主要包括：基因丢失、基因扩增、基 因重排、甲基化修饰及染色体结构改变等。
基因芯片技术在分子诊断中的应用
基因芯片技术在分子诊断中的应用随着科技的不断进步，医疗技术也在不断地更新换代。
其中，分子诊断技术推动了医疗科学的革命。
而基因芯片技术正是其中最为重要的一种分子诊断技术之一。
它通过检测样本中的DNA和RNA序列，来寻找与健康或疾病相关的遗传变异。
基因芯片技术的应用范围非常广泛，它可以用于预测疾病风险、筛查早期疾病、个性化治疗等，具有无可比拟的优势。
本文将详细介绍基因芯片技术在分子诊断中的应用。
提高疾病诊断的准确性在传统的医疗诊断中，医生通常通过病人的症状、疾病史和体检数据等来进行初步的诊断。
而这种方法的局限性在于，许多疾病的症状并不一定特异，有时甚至会被误诊。
同时，不同人体内的基因序列也存在巨大的差异性，这导致了相同疾病的表现形式也会有所不同。
因此，基因芯片技术的应用可以有效地提高疾病诊断的准确性。
以肾病为例，肾病可能是由多种遗传变异所导致。
一项针对肾病的基因芯片研究发现，有些人携带儿茶酚胺氧化酶A基因的变异，可能会增加肾小球硬化的风险。
而另外一些人携带酪氨酸激酶基因的变异，则可能会增加肾小管病变的风险。
这些遗传变异在传统的检测方法中是很难被发现的，但是基因芯片技术可以通过分析样本中的基因序列，来识别这些变异，并进一步推断出患者是否存在相应的肾病风险。
筛查早期疾病早期预防是许多疾病治疗成功的关键。
在传统的疾病筛查中，医生通常走的是先发生病症再及时发现的路线。
而基因芯片技术的应用，可以为病人提供更早期更准确的筛查方案。
例如，基因芯片技术可以检测一种名为“肠衣藻毒素”的有毒物质，这种物质常常存在于食品中，并且容易导致肠胃不适或其他疾病。
通过对样本中相关基因的诊断，我们可以预测出某个人是否对这种有毒物质有更高的敏感性，从而在日常饮食中更加注意防范。
这种筛查方法，可以使病人能够更容易地 A 预测可能发生的疾病，从而采取相应的措施来预防。
基于基因芯片技术的个性化治疗在过去，无论是药物治疗还是外科手术，医生通常给每个病人都开同样的治疗方案，但基因芯片技术的应用，让个性化治疗成为可能。
生物芯片技术的原理及应用前景
生物芯片技术的原理及应用前景生物芯片技术是指利用微芯片技术和生物学技术相结合，建立在微小体积上进行生物学实验的一种新技术。
其应用领域广泛，包括基因检测、蛋白质分析、细胞信号转导等。
本篇文章将详细探究生物芯片技术的原理及应用前景。
一、生物芯片技术原理生物芯片技术的原理是将大面积纳米或微米尺寸的阵列上固定许多不同的生物分子，如DNA、RNA、蛋白质等，然后利用这些生物分子的识别性能实现对生物分子的研究和分析。
生物芯片可以将不同种类的生物分子进行高通量并行检测，对生物分子的特性进行大规模的研究和分析。
具体而言，生物芯片的分子识别是由生物分子之间的相互作用所导致的。
以DNA芯片为例，DNA芯片是由许多小的DNA片段组成的，每个DNA片段都有特定的序列。
将被测DNA标记与这些DNA片段杂交后，如果存在特异性的核酸间氢键结合，则可以在芯片上检测到信号。
利用这些信号，可以分析被测DNA样本中的基因型以及基因表达水平等信息。
二、生物芯片技术应用前景1. 基因检测生物芯片技术在基因检测方面具有极大的应用前景。
利用生物芯片技术可以进行高通量的基因型分析、基因表达分析以及基因突变的筛查等。
对于遗传性疾病的诊断和预防，生物芯片技术可为医学诊断和治疗提供重要依据。
例如，在乳腺癌检测中，利用基因芯片技术可以对乳腺癌的分子表型做出细致的分析，进而指导治疗方案。
2. 蛋白质芯片目前，研究蛋白质互作网络是生物学研究的热点之一。
利用蛋白质芯片，可以对蛋白质结构、功能以及相互作用等特性进行大规模的高通量研究。
例如，通过利用蛋白质芯片对药物分子与受体分子的对接进行研究，可以加速新药开发进程，降低开发成本。
3. 细胞信号转导研究细胞信号传递是一种复杂的调控机制，涉及到各个层次的信号递送。
利用细胞信号转导芯片，可以通过测量各个信号递送通路中的多个信号分子，建立起信号转导网络的模型，从而研究生物大分子生物学功能的调控机制。
4. 微流控芯片微流控技术在生物芯片领域中的应用正在迅速发展。
分子生物学在营养学中的应用
一、分子营养学概述
（三）分子营养学的研究内容
8．基因多态性对营养素需要量的影响。 9．基因多态性对营养相关疾病发生发展和疾病严重程度的影响。 10．营养素与基因相互作用导致营养相关疾病和先天代谢性缺陷
的过程及机制。 11．生命早期饮食经历对成年后营养相关疾病发生的影响及机制。 12．根据上述研究结果，为促进健康和防治营养相关疾病，制订
二、营养素对基因表达的调控
（一）营养素对基因表达的调控机制
1．营养素对基因表达的作用特点 2．营养素对基因表达的调控水平 3．营养素对基因表达的调控途径
二、营养素对基因表达的调控
（一）营养素对基因表达的调控机制
1．营养素对基因表达的作用特点 2．营养素对基因表达的调控水平 五个水平 3．营养素对基因表达的调控途径
四、基因多态性对营养素吸收、代谢和 利用的影响
（一）维生素D受体基因多态性对钙吸收及酸需 要量的影响
五、营养素与基因相互作用在疾病发生 中的作用
（一）营养因素变化与遗传因素进化之间的矛盾 （二）营养素与基因相互作用的模式及在疾病发 生中的作用
膳食干预方案：个体化的营养素需要量；特殊人群（营养相关疾 病易感人群）的特殊膳食指南及营养素供给量；营养相关疾病病 人的特殊食疗配方等。 13．根据基因与营养素相互作用的原理，构建转基因动物，开展 基因治疗和以营养素为母体开发治疗营养相关疾病的药物。
一、分子营养学概述
（四）分子营养学的研究方法
基因组学方法 蛋白质组学方法 表观遗传学研究方法 基因多态性的研究方法
一、分子营养学概述
（三）分子营养学的研究内容
1．筛选和鉴定机体对营养素作出应答反应的基因。 2．明确受膳食因素调节的基因的功能。 3．研究营养素对基因表达和基因组结构的影响及其作用机制，
生物芯片技术在分子诊断中的应用及展望
生物芯片技术在分子诊断中的应用及展望分子诊断是一种基于分子水平的疾病诊断技术，能够快速、准确地检测体内分子水平的异常情况。
生物芯片技术作为分子诊断的重要支持，正在被广泛应用于基因检测、蛋白质检测和细胞信号分析等领域中。
生物芯片技术是一种将各种生物分子（如DNA、RNA、蛋白质等）固定在芯片表面，并利用芯片上移液技术检测这些生物分子的技术，采用高通量、高灵敏度、高准确度的特点，能够同时检测数百至数万个分子。
生物芯片技术可实现基因检测、基因表达分析、蛋白质识别和细胞功能研究等多项生物学研究和临床诊断应用。
生物芯片技术在分子诊断中的应用生物芯片技术在分子诊断中的应用非常广泛，最常见的应用包括基因检测、肿瘤诊断和感染病毒检测等。
1. 基因检测基因检测是通过检测个体DNA序列中的变异和突变而对个体患有遗传疾病的风险进行预测的方法。
生物芯片技术可将不同孔径的DNA序列杂交到芯片上，通过芯片的自动扫描和分析，能够准确的检测出DNA序列中的异常情况。
例如，BRCA1和BRCA2基因是与乳腺癌和卵巢癌风险相关的基因，芯片技术可以更准确的检测BRCA1和BRCA2基因中的突变和变异。
2. 肿瘤诊断生物芯片技术广泛应用于肿瘤学研究，可以对肿瘤组织和癌细胞进行分子水平的检测和分析，以便诊断和治疗癌症。
例如，在一项以肺癌为例的研究中，生物芯片技术能够检测同时影响多个基因的突变，为肺癌的诊断和治疗提供了更准确的参考。
3. 感染病毒检测生物芯片技术可用于检测各种感染病毒，例如，通过芯片技术可对丙型肝炎病毒的RNA或DNA进行高通量检测，从而实现对患者的早期诊断和治疗。
此外，生物芯片技术还可用于检测其他感染病毒，如人类免疫缺陷病毒、流感病毒和肺炎病毒等。
生物芯片技术的发展前景生物芯片技术在分子诊断中的应用已广泛推广，但随着医学的发展和技术的进步，生物芯片技术还有很大的发展前景。
1. 应用范围的扩大随着人们对生物学和分子诊断的深入了解，生物芯片技术的应用范围将进一步扩大。
《分子营养学》课件
营养素与基因表达的关联研究
流行病学研究
流行病学研究表明，维生素和矿 物质摄入不足或过量与某些疾病 风险相关，这可能与基因表达的 改变有关。
临床试验
临床试验通过比较营养素干预前 后的基因表达谱变化，揭示营养 素对基因表达的影响。
动物模型和细胞培
养
这些研究有助于深入了解营养素 如何影响基因表达，以及这种影 响如何导致生理或病理变化。
生物分子对营养素吸收和代谢的影响
生物分子作为酶或载体参与营养素的吸收、转运和代谢过程，影响营养素的利用和效果 。
CHAPTER 03
营养素对基因表达的影响
基因表达调控机制
基因表达的启动
基因表达的启动涉及转录因子与DNA的结合，以及RNA聚合酶 的招募。
转录水平调控
营养素可以通过影响转录因子活性，调控特定基因的转录。
CHAPTER 04
营养素与细胞信号转导
细胞信号转导机制
01
细胞信号转导是细胞对外界刺 激作出反应的过程，通过信号 转导，细胞能够适应环境变化 并维持正常生理功能。
02
细胞信号转导主要涉及三个环 节：信号分子、受体和信号转 导途径。
03
信号分子是传递信息的物质， 受体是识别信号分子的跨膜蛋 白，信号转导途径则是信号传 递的通路。
研究慢性疾病的发病机制和预防措施
详细描述
探讨营养素与慢性疾病如心血管疾病、糖尿病和癌症等的发病机制，研究如何通过调整饮食习惯和生活方式来预 防慢性疾病的发生。
营养素在疾病治疗中的应用
总结词
研究营养素在疾病治疗中的作用
详细描述
研究营养素在疾病治疗中的应用，如抗氧化剂、维生素和矿物质等在癌症、心血管疾病和神经退行性 疾病等治疗中的作用，以及如何通过营养干预来提高治疗效果。
分子营养学 (2)
分子营养学引言：分子营养学是研究食物分子的组成和其在人体内的代谢途径的学科。
随着分子生物学和营养学的迅速发展，分子营养学成为了一个重要的学科领域。
本文将介绍分子营养学的发展历史、研究方法和分子营养学对人体健康的影响等内容。
发展历史：分子营养学的起源可以追溯到19世纪末的德国化学家萨克斯利和英国生物化学家霍普金斯。
他们通过分离、纯化和鉴定食物中的不同化学物质，开始了对食物营养成分的研究。
随着科技的进展，营养学方法不断得到改进和完善。
20世纪中期，研究者开始利用放射性同位素示踪技术，揭示了食物分子在人体内的吸收、转化和代谢途径。
分子生物学的快速发展也为分子营养学的研究提供了强有力的工具。
研究方法：在分子营养学中，有许多研究方法被广泛应用于食物分子的分析和代谢途径的研究。
其中，质谱技术是一种重要的分析方法。
质谱技术可以通过测量分子的质量和离子信号来进行定性和定量分析。
另外，通过利用核磁共振技术和放射性同位素技术，研究者可以追踪食物分子在人体内的转化过程。
分子生物学技术如基因测序和蛋白质组学也被广泛应用于研究食物分子的作用机制及其对人体健康的影响。
分子营养学与人体健康：分子营养学的研究不仅对人体健康有着重要的影响，也为人们制定个性化的膳食方案提供了科学依据。
通过分析食物分子的功能和作用机制，研究者发现不同的食物分子可以对人体起到不同的保健作用。
例如，抗氧化剂通过清除自由基，能够减缓衰老和预防慢性疾病的发生。
另外，营养素可以影响基因的表达，并调节许多代谢途径的活性。
研究表明，适当的营养素摄入可以降低患肥胖、心脏病和糖尿病等慢性疾病的风险。
分子营养学在临床营养中的应用：分子营养学在临床营养学中也起到了重要的作用。
通过研究食物分子的作用机制，临床营养学家可以制定个性化的膳食方案，以满足患者的特定需求。
例如，在肿瘤治疗中，营养不良是一个常见的并发症。
根据分子营养学的研究结果，医生可以调整患者的饮食，以提供足够的营养支持，并缓解治疗副作用对身体造成的负面影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
文章编号：1003-8507（2009）17-3260-03中图分类号：R151文献标识码：A【营养与食品卫生】分子营养学概述及其对DNA芯片技术的应用张雷，王培玉摘要：随着分子生物学和基因工程技术的飞速发展，分子营养学应运而生。
分子营养学研究将进一步阐明各种营养素在生命机体中的作用机制，有助于制定更加合理化和个性化的膳食营养指导及标准。
DNA芯片技术是近年发展起来的使研究者得以自动化、快速和平行地对大量的生物信息加以分析，从基因组水平研究基因表达水平与生理反应及生理状况改变之间关系的方法。
DNA芯片技术为分子营养学研究开辟了一条崭新的道路，从基因组水平阐明各种营养成分或环境因素对生命机体基因表达的影响，进一步揭示营养生理机制和环境对生命机体影响的机理。
关键词：分子营养学；营养素；基因组；DNA芯片THE OVERVIEW OF MOLECULAR NUTRIOLOGY AND THE APPLICATION OF DNA CHIP TECHNOLOGY IN IT ZHANG Lei，WANG Pei-yu.（School of Public Health，Peking University，Beijing100191，China）Abstract：Molecular nutriology emerged with the rapid development of molecular biology and the technology of gene engi-neering.Research of molecular nutrition would establish the basis to further interpret the mechanism of all nutrients in vital movement of human being，which would contribute to a more reasonable and individual standard guideline of nutrient intake.DNA chip technology is a new developing method that can help researchers analyze many bio-information automatically，quickly and simultaneously，in order to the relationship among the level of gene expression，the change of physiologic reaction and state research at the genomic level.DNA chip technology provides a new powerful approach for molecular nutrition to illuminate the genome-level influence of different nutritional ingredient and environment on the gene expression and reveal nutrition physiolog-ical mechanism and the effect of environment on viable organism.Key words：Molecular nutrition；Nutrient；Genome；DNA chip上个世纪50年代DNA双螺旋模板学说的提出，60年代基因调控操纵子学说的出现，以及70年代初期DNA限制性内切酶的发现和一整套DNA体外重组技术———基因工程技术的发展，使整个生命科学研究上升到一个全新阶段［1］。
近年来以此为契机应运而生了许多诸如分子微生物学、分子免疫学、分子生理学、分子病理学、分子药理学、分子内分泌学、分子营养学、分子流行病学、遗传流行病学、药物基因组学及各种功能基因组学或蛋白质组学等边缘交叉学科，大力促进了各相关学科的飞速发展及内在机制的深入研究。
分子营养学已引起国内外营养科学工作者的广泛关注，并在近年取得了长足的发展。
广义上来讲，分子营养学指一切进入分子领域的营养学研究，即一个应用分子生物学技术和方法从分子水平上研究营养学的新领域，是营养科学研究的一个层面，是营养科学的一个组成部分或分支［2］。
通常所讲的分子营养学［3］主要研究营养素与基因之间的相互作用，即营养素对基因表达的调控作用以及遗传因素对营养素消化、吸收、分布、代谢和排泄的决定作用，并在此基础上探讨二者之间的相互作用对生物体表型特征（如营养充足、营养缺乏、营养相关疾病及先天代谢性缺陷等）影响的规律，从而针对不同基因型及其变异，以及营养素对基作者简介：张雷（1979-），男，在读博士，研究方向：营养与慢性病流行病学通讯作者：王培玉，E-mail：wpeiyu@作者单位：北京大学公共卫生学院，北京，100191因表达的特异调节来制订出营养素需要量、供给量标准、膳食指南及特殊膳食平衡计划，为促进健康、预防和控制营养缺乏病以及营养相关疾病和先天代谢性缺陷提供真实和可靠的科学依据。
分子营养学主要包括以下几个方面内容［4～6］：（1）营养素对基因表达的调节机制和调控作用及其对健康有益基因的促进和有害基因的抑制；（2）代谢性和营养性疾病的分子遗传学基础；（3）核酸及蛋白质检测技术在临床营养中的作用；（4）DNA重组技术及转基因技术在临床营养治疗中的应用。
从1985年，Simopoulos AP博士［7］在西雅图举行的“海洋食物与健康”会议上首次使用“分子营养学”这个名词，到1988年至今，分子营养学研究进入了高速发展的黄金时代。
上个世纪末与本世纪初，人类基因组计划完成之后相继提出了环境基因组计划和食物基因组计划，属于分子营养学研究范畴的食物基因组计划主要是找出能对膳食成分（营养素和非营养素）作出相应应答的基因及其多态性，以及与营养素代谢有关的突变基因。
一些营养代谢相关基因突变将引起营养代谢的改变，当突变在人群中发生率超过1%，并产生1个基因的1种以上不同形式（又称1个基因的不同基因型），就称之为基因多态性［8］。
基因多态性的研究为制订推荐摄入量（RNI）提供了新思路，基因多态性决定了个体对营养素的敏感性不同，进一步决定了个体之间对营养素需要量存在很大差异。
这样我们就可以设计出一种遗传筛选实验，根据不同基因型对营养素需要和耐受程度的不同制订相应的RNI。
这种RNI与过去的推荐供给量（RDA）相比，不仅考虑了年龄和性别的差异，更主要的是考虑了基因型，即个体在营养素需要量和耐受性上的特殊性，这对建立个性化的营养素需要量和膳食指导有重要意义。
随着食物基因组计划的完成，我们最终会制订出一个既能促进对健康有利基因的表达，又能抑制对退行性疾病和死亡有关基因表达的RNI。
这即是分子营养学研究的重要意义和最终目的［1，8］。
因此，营养科学工作者就需要掌握一些分子营养学研究所必须的前沿实验室技术，DNA芯片技术就是其中之一。
DNA芯片［9］是在一个大约1cm2面积的载体上，点布数以万计不同的寡核苷酸或cDNA，将芯片与标记有荧光染料的待测DNA、RNA或PNA（Peptide nucleic acid）杂交与靶序列配合好的探针会产生强烈的杂交信号，如果有碱基错配信号就会减弱。
然后用放射自显影或激光共聚焦显微镜扫描，对杂交结果进行计算机软件分析，获得杂交信号的强度及分布模式图，以此反映出所检测的样本中有关基因的表达强弱。
DNA芯片种类较多，根据微阵列上探针的不同，可分为寡核苷酸芯片和cDNA芯片两类［10］，寡核苷酸芯片是将寡核苷酸原位合成或合成后固定在芯片上，暴露于标记样本DNA杂交，根据杂交信号出现部位的寡核苷酸序列推测与其互补的DNA序列。
cDNA芯片是将cDNA固定在芯片上。
芯片实验的设计分为单因素设计和多因素设计，常见的设计方法包括样品配对杂交、染料交换设计、参考样品设计和环形设计。
DAN 芯片实验中常出现3种变异，即生物学变异、芯片内部点点之间的变异以及芯片与芯片之间的变异［11］。
变异的控制对DNA 芯片实验非常重要，而变异主要是通过良好的实验设计来控制，为了估计这3种变异，有学者提出采取3种相应的重复，即生物学重复、点与点的重复以及芯片与芯片的重复［12］。
DNA芯片制造技术充分结合并灵活运用了PCR技术、探针标记、寡核苷酸合成、固相合成、分子杂交、荧光显微探测、生物传感器及计算机控制、图象处理和统计等多种技术，充分体现了生物技术与其他学科相结合的巨大潜力［13］。
世界上第一个DNA芯片———定量研究芥菜基因表达的cDNA微阵列［14］诞生之后，国际上便掀起了一阵DNA芯片设计的热潮，使其不断完善，在基因序列分析、基因诊断、基因表达研究、基因组研究、发现新基因和各种病原体的诊断以及分子营养学等领域中有着广泛的应用价值和前景。
最近几年，DNA芯片技术应用于分子营养学研究的例子非常多，主要集中在应用DNA芯技术研究能量、蛋白质、脂肪酸、微量元素、维生素与基因表达之间的关系［15，16］。
如1999年Lee等［17］报道的有关衰老及能量限制抗衰老作用的研究；2001年Richard等［18］使用代表着6347个基因的高密度寡核苷酸芯片对雄性C57BL／6老鼠基因表达发现，能量限制可以预防和减轻随着年龄的增长，与应激有关基因（如DNA损伤诱导基因和与热应激有关的Hsp基因等）表达的上调。
2002年在荷兰召开的第一届国际基因组营养学会议［19］以来，基因组营养学越来越成为营养学研究中不可忽略的一个重要组成部分。
基因组营养学的显著特征是一系列能够监测数目巨大的分子表达、基因变异等的基因组技术和生物信息学在营养学研究中应用。
传统方法诸如Northern点杂交、原位杂交、RNA酶保护试验及实时定量RT-PCR等技术只能针对单个或几个有限的基因进行监测，不能反映整体基因的表达情况；基因组营养学刚好克服这一缺点［20］。
DNA芯片技术的引入使分子营养学研究能够检测到营养素对整个细胞、整个组织或整个系统及作用通路上的所有已知和未知基因的影响，使研究者能够真正全面了解营养素的作用机制，彻底颠覆了传统研究思路，极大提高了研究效率。
DNA芯片技术在分子营养学的另一应用是帮助基因组营养学建立营养素需要量。
人类大约有30%基因存在多态性，导致不同个体对营养素吸收、代谢与利用上的差异，并最终引起个体对营养素需要量的不同［8］。
DNA芯片技术将有效克服诸如因子分析或平衡实验等传统估测营养素需要量方法在估测一些具有较强稳态作用，涉及复杂分子调控营养素时的局限性，有助于发现大批分子水平上可特异反映营养素水平的指标，使营养需要量建立在基于更科学的分子机制基础之上［21］。