基于微阵列的比较基因组分析
生物大数据分析中的表达量差异分析方法
生物大数据分析中的表达量差异分析方法在生物学研究中，表达量差异分析是一种常用的方法，用于比较不同生物样品中基因或蛋白质的表达水平的差异。
这种分析可以帮助研究人员识别潜在的生物标记物，并了解基因表达与各个生物过程之间的关系。
随着高通量测序技术的快速发展，生物大数据分析在表达量差异分析中扮演着重要的角色。
本文将介绍几种常见的生物大数据分析中的表达量差异分析方法。
首先，常用的差异表达基因分析方法是RNA-seq（转录组测序）。
RNA-seq是一种通过测序RNA分子来分析其转录产物数量和结构的方法。
在RNA-seq实验中，首先提取RNA样品，然后进行cDNA合成，接着进行文库构建和测序。
通过比对测序数据到参考基因组或转录组，可以计算基因的表达量，进而比较不同样品之间的表达量差异。
一般采用的分析工具包括DESeq2、edgeR和limma等，通过这些工具可以识别差异表达基因，并进行差异表达基因的注释和功能分析。
其次，基于微阵列芯片技术的差异表达分析方法也是常见的。
微阵列芯片是一种高通量的基因表达分析的方法，通过固定在平台上的探针检测目标DNA或RNA 的水平。
在实验中，首先提取RNA样品，然后进行反转录和标记，接着进行芯片杂交，并进行扫描和数据分析。
常用的分析方法有SAM（Significant Analysis of Microarrays）和limma等。
这些方法可以通过比较不同样品之间的信号强度，识别差异表达基因，并进行差异表达基因的功能注释和通路分析。
此外，对于一些非常规的生物样品（如：单个细胞）的表达量差异分析，常常采用单细胞测序技术。
单细胞测序技术允许研究人员在单个细胞的水平上进行转录组测序，从而可以发现罕见细胞类型和子群，以及细胞间的差异。
在单细胞测序中，首先对细胞进行分离和取材，然后进行单细胞测序文库构建和测序。
常用的分析软件包括scater、Seurat和scRNA-Seq等，可以对单个细胞的基因表达进行聚类、可视化和差异表达分析。
2014年染色体微阵列分析技术在产前诊断中的应用专家共识
染色体微阵列分析技术在产前诊断中的应用专家共识染色体微阵列分析技术在产前诊断中的应用协作组目前，G 显带染色体核型分析技术仍然是细胞遗传学产前诊断的“金标准”，但该技术具有细胞培养耗时长、分辨率低以及耗费人力的局限性。
包括荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization，FISH) 技术在内的快速产前诊断技术的引入虽然具有快速及特异性高的优点，但还不能做到对染色体组的全局分析。
染色体微阵列分析(chromosomal mlcroarray analysis，CMA) 技术又被称为“分子核型分析”，能够在全基因组水平进行扫描，可检测染色体不平衡的拷贝数变异(copy number variant,CNV)，尤其是对于检测染色体组微小缺失、重复等不平衡性重排具有突出优势。
根据芯片设计与检测原理的不同，CMA 技术可分为两大类：基于微阵列的比较基因组杂交(array- based comparative genomic hybridization ，aCGH) 技术和单核苷酸多态性微阵列(single nucleotide polymorphism array，SNP array) 技术。
前者需要将待测样本DNA 与正常对照样本DNA 分别标记、进行竞争性杂交后获得定量的拷贝数检测结果，而后者则只需将待测样本DNA 与一整套正常基因组对照资料进行对比即可获得诊断结果。
通过aCGH 技术能够很好地检出CNV，而SNP array 除了能够检出CNV 外，还能够检测出大多数的单亲二倍体(uniparental disomy，UPD) 和三倍体，并且可以检测到一定水平的嵌合体。
而设计涵盖CNV+SNP 检测探针的芯片，可同时具有CNV 和SNP 芯片的特点。
2010 年，国际细胞基因组芯片标准协作组(lntemational Standards for Cytogenomic Arrays Consortium，ISCA Consortium) 在研究了21698 例具有异常临床表征，包括智力低下、发育迟缓、多种体征畸形以及自闭症的先证者的基础上，发现aCGH 技术对致病性CNV 的检出率为 12.2%，比传统G 显带核型分析技术的检出率提高了10%。
肺癌专题多发性肺癌的基因组异质性
肺癌专题多发性肺癌的基因组异质性多发性同步肺癌（MSLCs）的诊断是临床的⼀⼤难题，很难确定不同位置的癌细胞是肺内转移还是独⽴原发所形成。
本研究中，我们分析了来⾃于6个MSLC病⼈的15个肺腺癌和⼀个淋巴结转移区域组织样本的基因组谱。
基因组测序结果表明15个肺腺癌组织具有不同的基因组图谱，从⽽证明它们是独⽴原发性肿瘤，这和其中五个病⼈的综合病理学评估结果是⼀致的。
同⼀个患者体内的肺癌细胞之间，并不⽐TCGA数据库中那些具有相同的肿瘤⼤⼩和吸烟史不同肺腺癌患者之间的癌细胞更具有相似性。
在同⼀患者体内不同癌细胞针对⼏种已知癌症相关基因具有不同的突变状态。
这些发现表明即使在相同的遗传背景和环境影响下，同⼀个癌症患者体内不同部位的癌细胞也会由于不同分⼦事件的影响⽽存在很⼤的基因组学上的差异。
⽂章题⽬：Genomic heterogeneity of multiple synchronous lung cancer研究⼈员：Melanoma Institute Australia, The University of Sydney，华⼤基因肿瘤团队发表时间：2016/10期刊名称：Nature Communications影响因⼦：12.124研究背景肺癌是⼀种异质性的疾病，不同患者甚⾄相同患者体内不同部位肿瘤细胞的基因组和表型特征也会存在很⼤差异。
⼤量的肿瘤间异质性可能反映了肺癌患者的不同遗传背景和不同致癌物的接触。
另⼀⽅⾯，我们团队以及其它⼈员关于⾮⼩细胞肺癌的研究显⽰⼤部分常见的突变都会发⽣在同⼀肿瘤内所有的区域，表明肿瘤内存在有限的异质性。
像同⼀肿瘤不同区域⼀样，多发性同步肺癌（MSLC）患者体内的不同区域同时⽣长多个肿瘤，这些肿瘤具有相同的遗传背景和⽣活环境。
有研究报告显⽰不同的MSLCs之间具有不同的癌基因突变和染⾊体异常。
这些尚未得到充分研究的MSLCs的综合基因组异质性可能对诊断和合适的治疗⾄关重要。
微阵列比较基因组杂交技术在产科领域推广说明
（3）曾生育出生缺陷的夫妻再生第二胎的遗传咨询。
定位：为妇产科医生提供最全面精细的遗传诊断方法，为不孕不育诊断指明方向。 策略： 优先推荐首选aCGH技术，配合外周血染色体核心分析使用。 提供后期“辅助生殖技术”绿色通道等增值支持。 市场培育 :各级学术活动铺开，主要目标客户。
市场细分、目标市场选择、市场定位策略
流产组织是最快上量的切入点。
可用CytoScan750K芯片，收费相对较低。 发病率高，可推范围广(二三级医院）。 阳性率很高：流产组织中有一半存在染色体异常。 阳性后的遗传咨询：可带动夫妻同做，带动三个标本。
谢谢
微阵列比较基因组杂交技术 （aCGH）在产科领域的推广
总部市场部 伍世兴
产品概况
1、产品属性
定义：通过对所有染色体中的基因进行扫描，检测其中片段的拷贝数目变异（CNV） 的技术，有别于细胞核型分析的分子核型分析。
染色体核型分析 技术原理 检测范围 分辨率 检测效能 显带技术 46条染色体 5-10Mb 全部染色体 aCGH 基因芯片技术 46条染色体 低于50Kb 全基因组覆盖
4、aCGH技术不能检测出平衡易位，若怀疑夫妻双方存在平衡易位，建议加做外周血
染色体核型分析。
建议检测流程
原发性不孕不育、曾生育过出生缺陷、需进行辅助生殖技术的夫妻
夫妻双方同做 aCGH（最好采用 HD芯片） 夫妻双方结果 遗传咨询
流产组织
流产组织做 aCGH（最 好采用 750K芯片） 流产物异常 结果 夫妻双方同 做 夫妻双方结 果 遗传咨询
市场细分、目标市场选择、市场定位策略
第二类目标市场——延伸导入
科室：三级医院的妇产科/不孕不育专科/遗传咨询专科/男科 数量：1043家
微阵列—比较基因组杂交技术及其在肿瘤研究中的应用
微阵列—比较基因组杂交技术及其在肿瘤研究中的应用微阵列技术是一种高通量的基因表达分析方法，它通过比较基因组杂交技术实现对大量基因表达水平的同时检测和分析。
本文将介绍微阵列技术的原理和应用，并重点探讨其在肿瘤研究中的应用。
一、微阵列技术原理微阵列技术是基于比较基因组杂交的原理实现的，其基本步骤包括样本准备、RNA提取和标记、芯片杂交和信号检测四个主要环节。
1. 样本准备：首先需要提取研究对象的RNA样本，例如从肿瘤组织或正常组织中提取RNA。
为了获得可靠的数据，研究者需要大量重复样本。
2. RNA提取和标记：首先将提取的RNA逆转录成cDNA，然后利用核酸杂交和扩增技术，将样本RNA与反义RNA标记物杂交。
标记物可以是荧光标记的核酸分子或生物素等，以便后续的检测。
3. 芯片杂交：将标记的RNA样本加入到微阵列芯片上，通过杂交反应使得标记物与芯片中的探针片段互相结合。
4. 信号检测：利用激光扫描仪扫描芯片上的标记物，获取荧光信号，并根据信号的强度和密度来定量分析基因的表达水平。
二、微阵列技术在肿瘤研究中的应用微阵列技术在肿瘤研究中具有广泛的应用前景，主要体现在以下几个方面：1. 基因表达谱的分析：通过微阵列技术可以同时检测和分析大量的基因表达水平，从而了解肿瘤发生发展的分子机制。
比较正常组织与肿瘤组织的基因表达谱差异，可以发现潜在的肿瘤标志物或靶向治疗的新靶点。
2. 肿瘤分类与诊断：肿瘤是一类异质性很强的疾病，通过微阵列技术可以将肿瘤分子分型和个性化治疗相结合，实现精准医疗。
通过分析肿瘤细胞的基因表达谱，可以准确地判断肿瘤类型和预测患者的预后。
3. 药物研发与耐药机制研究：利用微阵列技术可以筛选出特异性作用于肿瘤的新药物。
通过比较药物敏感性和耐药性细胞系的基因表达差异，可以揭示耐药机制，并寻找新的治疗策略。
4. 分子靶向治疗的预测：微阵列技术能够评估患者对靶向治疗的敏感性和预测疗效，从而帮助医生制定个体化的治疗方案。
aCGH
康成生物aCGH芯片技术服务DNA拷贝数变化（CNV）在许多人类疾病（如癌症、遗传性疾病、心血管疾病及糖尿病）的发生发展中起重要作用，但因为CNV 在健康个体间也普遍存在，因此理解特定疾病的分子机制的关键在于鉴定出正常和畸变染色体间的差异。
比较基因组杂交（CGH）是检测基因组DNA的片段扩增或缺失的有效方法，而基于微阵列技术的比较基因组杂交（aCGH）通过在一张芯片上用标记不同荧光素的样品（肿瘤样品和对照样品）同时进行杂交可检测样本基因组和对照基因组间DNA拷贝数变化（CNV），常用于肿瘤及遗传性疾病全基因组CNV检测，直观地表现出肿瘤及遗传性疾病基因组DNA在整个染色体组的缺失或扩增，对肿瘤而言缺失部位可能包含抑癌基因，而扩增片段则可能存在致癌基因。
●什么是拷贝数的变异(CNV)？人类的基因组是由包括60亿个化学碱基（或者称为核苷酸）的DNA组成的，并被包装到23对染色体中，每对染色体都是一条来自父代，一条来自母代。
这些DNA编码大约30,000个基因。
过去通常认为基因在基因组中是以2个拷贝的形式存在，然而目前的发现已经表明：有大量的DNA片段在拷贝数上有很大的变异，这些DNA片段的大小从数千到数百万碱基不等。
这些拷贝数的变异（简称CNVs）包含拷贝数改变的基因，比方说，那些过去认为每对染色体上存在2个拷贝的基因，现在发现有时是1个拷贝，有时是3个甚至3个以上，在少数罕见的情况下这些基因还会一起缺失。
●为什么说CNVs很重要？染色体上DNA序列的不同决定了我们个体的独特性，包括对疾病的易感性等等。
过去认为DNA的单核苷酸的改变（称为SNPs单核苷酸多态性）是基因变异的主要形式，最近的研究发现CNVs的发生率至少是SNPs的3倍。
因为CNVs中经常包含一些在人类疾病发生和对药物的反应中起着重要的作用的基因，所以理解CNV形成机制能够帮助我们更好地理解人类基因组的进化。
●新的CNV图谱有什么帮助？新的CNV图谱能够在三个领域对医学研究有帮助：首先也是最重要的，就是能够帮助寻找与常见疾病相关的基因，到目前为止，还没有真正认识到这些基因的CNVs在人类健康中所起的作用，我们正试图证明这一点；第二，CNV图谱正被用来研究家族遗传病；第三，数千种严重的发育缺陷正是由于染色体的重排引起的，CNV图谱被用来排除在未受影响个体上变异的发生，帮助研究人员确定可能涉及到的目标区域，整个数据的生成要归功于一个更加精确及完整的人类基因组参考序列。
cma基因芯片
cma基因芯片
CMA基因芯片是一种常规的染色体微阵列芯片，用于检测和分析染色体异常。
它基于Comparative Genomic Hybridization （比较基因组杂交技术），可以同时检测大量的目标序列和参照序列。
CMA基因芯片通常用于研究遗传性疾病、先天性缺陷和肿瘤的基因组结构异常。
它可以检测插入、缺失、重复和平衡性易位等染色体异常，并帮助诊断和研究这些疾病的底层机制。
使用CMA基因芯片进行分析时，研究者将待测样品和参照样品一起杂交到芯片上，然后测量荧光信号的强度来判断目标序列与参照序列之间的拷贝数差异。
通过比较信号的强度，可以确定目标序列的变异情况。
总之，CMA基因芯片是一种高通量、高分辨率的技术，可以帮助研究人员快速、准确地检测和分析染色体异常。
它在临床诊断和基础研究领域具有广泛的应用前景。
基于表型以及微阵列数据的基因(型)分类技术研究的开题报告
基于表型以及微阵列数据的基因（型）分类技术研究的开题报告一、研究背景随着生物技术的不断发展，生物信息学领域不断涌现出新的技术和方法。
其中，基于表型以及微阵列数据的基因（型）分类技术已成为当前生物信息学领域的热点。
随着人类基因组计划的完成，大量的基因序列数据被公布，包括人类和其他种类的基因组数据。
这些数据的分析和利用，有助于我们更好地了解基因和表型之间的关系。
在这个过程中，基因分类技术起着重要的作用。
二、研究目的本研究旨在开发一种基于表型以及微阵列数据的基因（型）分类技术，探索该技术在生物信息学领域中的应用价值，为基于表型信息的相关研究提供技术支持。
具体来说，本研究将通过以下几个方面进行探索：1.基于表型数据建立基因分类模型对大量的表型数据进行分析和处理，提取出对基因分类有意义的特征，通过建立基因分类模型实现基因分类。
2.基于微阵列数据建立基因分类模型对微阵列技术进行学习和应用，对大量的微阵列数据进行分析和处理，提取出对基因分类有意义的特征，通过建立基因分类模型实现基因分类。
3.将表型和微阵列数据相结合进行基因分类通过将表型和微阵列数据结合使用，利用两者之间的相关性进行基因分类，以提高分类准确率。
三、研究方法1.数据预处理将表型数据进行标准化、降维处理等操作，将微阵列数据进行质量控制、数据预处理、正则化等操作。
2.特征选择对预处理后的数据进行特征选择，挑选出对基因分类有重要意义的特征。
3.模型建立基于选定的特征，结合机器学习等算法建立基因分类模型。
4.模型评价对建立的模型进行评价和优化，评价指标包括分类准确率、灵敏度、特异度等。
5.模型应用将建立好的模型应用到实际数据中进行基因分类，并与其他基因分类方法进行比较分析，验证该技术的可行性和有效性。
四、研究意义本研究将有助于加深我们对基因和表型之间关系的理解，探索基于表型信息的基因分类技术，为相关领域的研究提供新的思路和方法。
同时，本研究所开发的技术具有很高的实用价值，可应用于医学诊断、生物生产、动物育种等领域。
基因功能研究方法
反义技术的两种技术路线:
将表达与体内基因或mRNA互补序列的基因转入体内， 使细胞表达与目标基因互补的mRNA失活，从而阻断目 标基因的表达；
体外合成mRNA互补的核苷酸类似物，通过静脉注射等 途径进入细胞，特异性的与目标mRNA作用。
反义寡聚核苷酸 与mRNA特异性结 合，阻断翻译过 程。
的部位，如球形或纤维状结构，他们介于二级结构和三级结构之间。
激活结构域:指转录因子中与转录起始复合体接触与互作的结构部
位。
优势：
它可应基因序列，它检测的相互作用在体 内发生，无需额外的纯化步骤。
删除、置换、修饰等手段重建DNA序列,使之成为靶载体； (2)将靶载体导入小鼠的胚胎干细胞中,使外源DNA与胚胎干
细胞基因组相应部分发生同源重组,将靶载体的DNA 序列 整合到内源基因组中；
(3)将胚胎干细胞受体细胞注入小鼠的囊胚，将这些囊胚 导入假孕母鼠子宫中，产生的雄性嵌合鼠子代与正常 的雌鼠交配即可获得生殖系统携带该基因的纯合鼠， 进而分析被剔除基因的功能。
优点： 可使导入基因的水平与内源基因相当,并且具有类似 于天然的剪接机理,适用于复杂的基因功能分析。
YAC要具备的主要功能成份
1）着丝粒：mitosis姊妹染色单体和减I同源染色体分离之必需。 2）端粒：保护染色体末端免受核酸酶的侵袭。 3）自主复制序列（ARS）元件：是染色体自主复制的复制起点。 构建YAC需要4个短序列：2个端粒，着丝粒，ARS元件
4.2 基因敲入 基因敲除技术已经成为研究基因功能的强有力手段，但对
于许多基因来说，简单的失活常导致令人费解的无改变 的表型。最常见的解释是某些其它基因取代了靶基因的 功能，但要在普通基因敲除小鼠中证明这一点十分困难。 基因敲入即通过基因打靶用一种基因替换另一种基因以 确定它们是否具有相同功能。
微阵列比较基因组杂交在临床细胞遗传诊断中的应用研究的开题报告
微阵列比较基因组杂交在临床细胞遗传诊断中的应用研究的开题报告一、研究背景与意义随着生物技术的不断发展，微阵列技术已经成为研究和诊断人类疾病的重要手段。
微阵列技术在研究基因表达、基因变异和基因调控等方面具有广泛的应用价值。
临床上，微阵列技术可用于疾病的预后或治疗效果预测，并且可以快速、精准地确定某些基因的表达水平或基因拷贝数变化，从而为临床细胞遗传诊断提供了有力的支持。
二、研究内容及方法本研究主要探讨微阵列比较基因组杂交技术在临床细胞遗传诊断中的应用。
具体方法如下：1.收集一组患有遗传疾病的患者样本，同时收集一组健康对照样本。
2.提取样本中的RNA，分别通过反转录和合成等方式制备荧光标记的cDNA。
3.用荧光标记的cDNA作为探针进行微阵列比较基因组杂交。
4.使用成像设备扫描芯片上的荧光标记信号，得到基因表达特征和基因拷贝数变化等信息。
5.利用生物信息学工具对得到的数据进行分析和解释，制作表格或图表展示。
三、预期目标及意义通过本研究可以达到以下预期目标：1.建立适用于临床细胞遗传诊断的微阵列比较基因组杂交技术。
2.运用该技术快速、准确地检测基因表达的变化和基因拷贝数的变化，为遗传疾病的诊断和治疗提供依据。
3.促进对遗传疾病的深入研究，加速遗传学、生理学和药理学领域的进展。
四、研究方案1.收集患有遗传疾病的患者样本和健康对照样本。
2.提取RNA，通过反转录和合成等方法制备荧光标记的cDNA。
3.用荧光标记的cDNA作为探针进行微阵列比较基因组杂交。
4.使用成像设备扫描芯片上的荧光标记信号，得到基因表达特征和基因拷贝数变化等信息。
5.利用生物信息学工具对得到的数据进行分析和解释，制作表格或图表展示。
6.总结分析结果，提出研究结论，撰写论文。
五、研究进度计划本研究的进度计划如下：第一年：收集患者样本和健康对照样本，提取RNA并制备荧光标记的cDNA。
第二年：进行微阵列比较基因组杂交实验，并使用成像设备扫描芯片上的荧光标记信号。
染色体微阵列分析技术(CMA)在产前诊断中的应用
3. VOUS：应建议父母行CMA 检测，通过家系综合分析以协助对胎儿检测结 11 果的判断。
（1）新发CNV：若有证据表明该区域内有疾病表型相关的功能基因，通常 认为是可能致病性；若该区域内无基因，通常认为是可能良性，也有可能目 前未发现其临床意义。 （2） 遗传性CNV： ①若胎儿父母有临床表型，且该区域内有疾病表型相关的功能基因，通常认 为该CNV 为可能致病性。 ②若胎儿父母无临床表型，通常情况下，可判断该CNV 为家族性良性CNV； 若胎儿CNV与亲代CNV 大小不同，且缺失或重复的范围扩大了，则应考虑 为可能致病性。此外，还需考虑不完全外显、临床表型差异（父母可能有亚 临床表现精选）ppt课的件 可能。
CMA芯片平台选择
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基于微阵列的比较基因组杂交技术(aCGH)
优势：用户可根据需要设计并制作芯片 可针对特定区域设计高密度探针 以增加在该区域的检测灵敏度和特异性
单核苷酸多态性微阵列技术(SNP array)
优势：SNP 芯片除了带有拷贝数信息外， 还带有SNP 分型的信息； 可检测杂合性缺失（loss of heterozygous，LOH），从而用于检测
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精选ppt课件
2 主要内容
➢ CMA在产前诊断中的应用概况 ➢ CMA芯片平台选择 ➢ CMA应用于产前诊断的临床指征 ➢ CMA检测前后的遗传咨询及结果解释
精选ppt课件
CMA在产前诊断中的应用概况
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精选ppt课件
CMA在产前诊断中的应用概况
4 2013 年Hillman 等的meta 分析共涉及25 篇文献共18 113 例个体:
精选ppt课件
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CMA检测前的遗传咨询
3. 检出疾病的遗传异质性：所检出的某些遗传性疾病由于外显率和表现度的差异， 在不同患者间临床表现可能存在很大的变异。 4. 可能检出与临床表型不相关的CNV：通过CMA 技术检测可能发现非亲生父亲、 近亲婚配、迟发性的遗传病或成人期发病的遗传病（如肿瘤），这些结果应该让孕 妇及家属选择是否被告知。
阵列比较基因组杂交技术
肾透明细胞癌遗传聚类的阵列比较基因组杂交技术：DNA甲基化与肾癌患者预后之间的关系（Genetic Clustering of Clear Cell Renal Cell Carcinoma Based on Array-Comparative Genomic Hybridization: Its Association with DNA Methylation Alteration and Patient Outcome）AbstractPurpose:The aim of this study was to clarify genetic and epigenetic alterations occurring during renal carcinogenesis.Experimental Design: Copy number alterations were examined by array-based comparative genomic hybridization analysis using an array harboring 4,361bacterial artificial chromosome clones, and DNA methylation alterations on CpG islands of the p16, human MutL homologue 1,von Hippel-Lindau,and thrombospondin 1 genes and the methylated in tumor (MINT-1, MINT-2, MINT-12, MINT-25, and MINT-31) clones were examined in 51clear cell renal cell carcinomas(RCC).Results: By unsupervised hierarchical clustering analysis based on copy number alterations,clear cell RCCs were clustered into the two subclasses, clusters A (n =34)andB(n =17).Copy number alterations were accumulated in cluster B. Loss of chromosome 3p and gain of 5q and 7 were frequent in both clusters A and B, whereas loss of1p, 4, 9,13q, and14q was frequent only in cluster B. The average number of methylated CpGislands in cluster B was significantly higher than those in clusterA. Clear cell RCCs showing higher histologic grades, vascular involvement, renal vein tumor thrombi, and higher pathologic stages were accumulated in cluster recur-rence-free and overall survival rates of patients in cluster B were significantly lower than those of patients in cluster A. Multivariate analysis revealed that genetic clustering was a predictor of recurrence-free survival and was independent of histologic grade and pathologic stage.Conclusions: This genetic clustering of clear cell RCC is significantly associated with regional DNA hypermethylation and may become a prognostic indicatorfor patients with RCC.Key words:RCC Genetic Clustering Array-Comparative Genomic Hybridization DNA Methylation Alteration Patient Outcome摘要肾细胞癌（RCC）是最多见的恶性成人肾脏肿瘤，常常阻碍工作年龄成人的生活。
微阵列比较基因组杂交技术在产前诊断中的应用
微阵列比较基因组杂交技术在产前诊断中的应用微阵列比较基因组杂交技术（array-CGH）在产前诊断中具有显著的应用价值。
array-CGH技术克服了传统染色体核型分析技术的局限性，具有高通量、高分辨率、快速的优点，一次实验即可检测待测样本整个基因组拷贝数的变化。
在遗传和环境因素共同影响下，大约3%的婴儿有严重的出生缺陷，其中5%～10%将会发展成智力障碍，所以产前诊断是优生优育的必要保障。
从20世纪60年代染色体显带技术发展以来，染色体核型分析就成为产前诊断的金标准。
该技术能够检测到染色体数量变化，平衡/不平衡易位，倒位和显微镜下可见的大片段缺失和重复等问题。
但目前该技术还存在一定的局限，如由于分辨率较低不能够检测出少于5Mb片段的染色体异常；同时，产前染色体（羊水，绒毛染色体）条带较少增加了异常检出的难度；诊断前需要细胞培养的过程延长了出最终报告的时间；对于结果的分析也依赖于检验人员的水平。
array-CGH技术在产前诊断中的应用主要包括以下几个方面：1. 检测染色体拷贝数变异：array-CGH技术可以检测到全基因组的染色体拷贝数变异，包括染色体的缺失和重复，这对于产前诊断具有重要意义，因为这些变异可能导致胎儿出生缺陷和遗传疾病。
2. 辅助诊断染色体疾病：array-CGH技术可以辅助诊断一些染色体疾病，如唐氏综合征、威廉姆斯综合征等。
这些疾病可以通过array-CGH技术检测到相关的染色体片段缺失或重复，从而帮助医生做出准确的诊断。
3. 预测胎儿的遗传风险：对于一些具有遗传风险的家庭，array-CGH技术可以帮助预测胎儿的遗传风险，如染色体微缺失或微重复等。
这些信息可以帮助医生评估胎儿的健康状况，并给出相应的建议和干预措施。
4. 基因定位和突变检测：array-CGH技术还可以用于基因定位和突变检测，对于一些单基因遗传病，如囊性纤维化、亨廷顿氏病等，array-CGH技术可以帮助定位相关基因的位置和检测突变。
应用微阵列比较基因组杂交技术对胎儿额外小标记染色体及染色体大片段重复进行产前诊断
应用微阵列比较基因组杂交技术对胎儿额外小标记染色体及染色体大片段重复进行产前诊断江均;梁华【摘要】目的对产前羊水细胞培养染色体核型分析,检测出来源不明染色体片段的胎儿应用基于芯片的微阵列比较基因组杂交(aCGH)技术检测,以明确其遗传物质的变异,探讨aCGH技术在检测胎儿来源不明染色体片段致病性中的临床价值.方法通过胎儿羊水细胞培养,染色体G显带核型分析,诊断出2例胎儿染色体异常(来源不明片段),核型分别为47,XY,+Mar及46,XY,add(16)(p13.1).对此2例标本进行aCGH分析,通过多位点高分辨率扫描确定未知片段的来源及大小.结果 aCGH扫描检测出其中一个胎儿染色体在15q11.1-q12.1区带存在3.2 Mb的重复,另一个胎儿染色体在13q22.2-q33.3区带存在35.1Mb的重复.结论利用aCGH技术可以方便快速地鉴定和分析染色体的重复变异,也能高效地对染色体重复片段进行定位,结合传统的核型分析技术,可以为判断额外染色体片段的遗传学效应和产前诊断提供帮助.【期刊名称】《华中科技大学学报（医学版）》【年(卷),期】2016(045)001【总页数】5页(P103-107)【关键词】微阵列比较基因组杂交技术;额外小标记染色体;染色体片段重复;产前诊断【作者】江均;梁华【作者单位】湖北省红安县妇幼保健院妇产科,红安438400;武汉大学人民医院妇产科,武汉430060【正文语种】中文【中图分类】R714.15基因组拷贝数变化(copy number variations，CNVs)即染色体片段的重复或缺失，指与参考基因组相比，拷贝数存在差异且增加或减少的碱基数目>1 kb，这是一种十分普遍的染色体变异，并且很多染色体数目的变异都与疾病直接相关[1]。
最近的研究表明，CNVs在人类疾病的病因学中具有重要作用，尤其是罕见的变异[2]。
对于基因组拷贝数变化，在细胞、亚细胞水平主要表现为染色体片段的缺失或重复。
应用微阵列比较基因组杂交技术产前检测室间隔缺损胎儿2p16.3微缺失的临床研究
应用微阵列比较基因组杂交技术产前检测室间隔缺损胎儿2p16.3微缺失的临床研究王红丹;冯战启;娄桂予;刘红彦;黄飞飞;刘石岭【期刊名称】《重庆医学》【年(卷),期】2016(45)23【摘要】目的了解心脏室间隔缺损胎儿基因组拷贝数变化,寻找其致病的遗传学基础,探讨微阵列基因组杂交技术在产前诊断中应用的可行性。
方法用G显带核型分析技术分析胎儿及其父母外周血染色体,用微阵列比较基因组杂交技术(ArrayCGH)进行患儿及其父母DNA拷贝数变异分析,经数据库比对和文献分析明确异常缺失区域的病理意义。
结果患儿父母外周血染色体核型分析未见异常;Array-CGH检测患儿发现染色体2p16.3区存在640×103 bp的缺失,15q11区存在2 028×103 bp的缺失,20p13区存在535×103 b p的重复。
结论经查数据库及相关文献发现染色体2p16.3区域微缺失可能与胎儿室间隔缺损相关。
【总页数】2页(P3256-3257)【关键词】产前诊断;核酸杂交;基因组;可行性研究;微阵列比较基因组杂交;室间隔缺损【作者】王红丹;冯战启;娄桂予;刘红彦;黄飞飞;刘石岭【作者单位】郑州大学人民医院/河南省人民医院医学遗传研究所;河南省郑州市第一人民医院泌尿外科【正文语种】中文【中图分类】R715.5【相关文献】1.微阵列比较基因组杂交技术产前诊断5q35缺失综合征一例 [J], 冯战启;胡和平;毛长青;王定占;刘磊;刘石岭;景治安;刘红彦2.微阵列比较基因组杂交技术产前诊断母源性8p部分三体胎儿一例 [J], 郭彩琴;王峻峰;赵丽;刘俊;王俊;肖建平3.应用微阵列比较基因组杂交技术对胎儿额外小标记染色体及染色体大片段重复进行产前诊断 [J], 江均;梁华4.应用微阵列比较基因组杂交技术对胎儿染色体大片段重复进行产前诊断 [J], 贺选;龚警;王超颖;汤欣祎;夏炎枝5.微阵列比较基因组杂交技术产前检测卡曼综合征胎儿1例 [J], 高越;侯巧芳;廖世秀;王红丹;吴东;霍晓东;张梦汀;杨艳丽因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
生物信息学中的基因定量分析方法研究
生物信息学中的基因定量分析方法研究生物信息学是一门涉及生命科学和计算机科学的交叉学科，通过整合生物学、统计学和计算机科学，以提取、存储、分析和解释生物信息为目标。
在生物信息学研究中，基因定量分析是一个重要的领域，用于研究基因的表达水平和变异性，从而揭示基因与生物过程的关系。
基因定量分析是通过测量基因在不同样本中的表达水平，来研究基因功能和其调控机制的一种方法。
下面将介绍三种常用的基因定量分析方法。
1. 基于荧光定量PCR的基因定量分析方法荧光定量PCR（qPCR）是一种常用的基因定量分析方法，其基本原理是通过PCR技术检测和量化目标基因在不同样本中的拷贝数。
在qPCR实验中，首先通过逆转录反应将RNA转录为cDNA，然后利用引物和荧光探针扩增目标基因，在PCR反应过程中，荧光信号与目标基因的拷贝数呈正相关。
通过比较不同样本中的荧光信号强度，可以定量分析基因在样本中的表达水平。
2. 基于RNA测序的基因定量分析方法RNA测序（RNA-seq）是近年来快速发展的一种高通量测序技术，可以对转录组中的所有RNA进行定量测量。
与传统的杂交芯片或荧光定量PCR相比，RNA-seq具有更高的灵敏度和全面性。
在基于RNA-seq的基因定量分析中，首先需要将RNA 转录为cDNA，并通过逆转录反应扩增，然后进行高通量测序。
通过比对测序数据到参考基因组，可以计算出基因在样本中的表达水平。
此外，RNA-seq还可以捕获到转录本的剪接变异、SNP等信息，从而更全面地了解基因功能和调控机制。
3. 基于微阵列芯片的基因定量分析方法微阵列芯片是一种常用的基因表达谱分析技术，可以同时检测上千个基因的表达水平。
在这种方法中，DNA或cDNA探针被固定在芯片上，然后将荧光标记的样本与芯片结合，通过荧光信号的检测来定量分析基因表达水平。
基于微阵列芯片的基因定量分析方法适用于研究特定的基因组区域或已知基因集的表达水平。
通过比较不同样本中的荧光信号强度，可以定量分析基因在样本中的表达水平和差异。
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微阵列芯片（Microarray）以高密度阵列为特征。
其基础研究始于20世纪80年代末，本质上是一种生物技术，主要是在生物遗传学领域发展起来的。
微阵列分为cDNA微阵列和寡聚核苷酸微阵列.微阵列上"印"有大量已知部分序
列的DNA探针,微阵列技术就是利用分子杂交原理,使同时被比较的标本(用同位素或荧光素标记)与微阵列杂交,通过检测杂交信号强度及数据处理,把他们转化成不同标
本中特异基因的丰度,从而全面比较不同标本的基因表达水平的差异.微阵列技术是一种探索基因组功能的有力手段.
其发展契机主要来自于现代遗传学的一些重要发现，并直接收益于该领域的某些重要研究成果，即在载体上固定寡核苷酸的基础上以杂交法测序的技术。
因此发展早期，微阵列芯片有时被通俗的称为“生物芯片（Biochip）”，目前媒体和科普读物中仍然常用该名称。
微阵列芯片经过近十年的主要发展期，国内外学术界渐渐采用名称Microarray（微阵列芯片），而Biochip（生物芯片）由于这名称容易混淆微阵列芯片和微流控芯片，渐渐该领域用的越来越少了。
比较基因组杂交技术
比较基因组杂交（comparative genomic hybridization,CGH）是自1992年后发展起来的一种分子细胞遗传学技术，它通过单一的一次杂交可对某一肿瘤整个基因组的染色体拷贝数量的变化进行检查。
其基本原理是用不同的荧光染料通过缺口平移法分别标记肿瘤组织和正常细胞或组织的DNA制成探针，并与正常人的间期染色体进行共杂交，以在染色体上显示的肿瘤与正常对照的荧光强度的不同来反映整个肿瘤基因组DNA表达状况的变化，再借助于图像分析技术可对染色体拷贝数量的变化进行定量研究。
CGH技术的优点：1.实验所需DNA样本量较少，做单一的一次杂交即可检查肿瘤整个基因组的染色体拷贝数量的变化。
2.此法不仅适用于外周血、培养细胞和新鲜组织样本的研究，还可用于对存档组织的研究，也可用于因DNA量过少而经PCR扩增的样本的研究。
CGH技术的局限性：CGH技术所能检测到的最小的DNA扩增或丢失是在3-5Mb,故对于低水平的DNA扩增和小片段的丢失会漏检。
此外在相差染色体的拷贝数量无变化时，CGH技术不能检测出平等染色体的易位。