转录组学及其在药学中的应用
分子生物学:药物转录组学、药物蛋白质组学
Sample (a)
Present only in (a) Sample (b)
Stronger in (b) than (a) or (c) Sample (c)
Present in (a) and (c) not (b)
荧光差异显示双向电泳 (2D-DIGE)
关 键 问 题: 如何鉴定双向电泳别离出来的蛋白质?
DNA sequencing
Whole genome Microarray
2D-PAGE MS/MS
四、蛋白质组学主要研究技术
1、蛋白质别离 双向凝胶电泳技术 2、蛋白质鉴定 生物质谱 3、蛋白质-蛋白质相互作用 蛋白质芯片、酵母双杂交
双向凝胶电泳技术
双向凝胶电泳技术
双向凝胶电泳技术
双向凝胶电泳图像分析
在整体水平研究细胞中基因转录情况及其调控 规律的学科。
研究方法:基因芯片技术、SAGE 〔基因表达系列分析〕、 MPSS〔大规模平行信号测序系统〕、 RNA测序
第二节 转录组学在药学中的应用
一、药靶候选基因的鉴定 二、反义药物和siRNA药物 反义药物:通过与靶DNA 或 mRNA 互补 杂交,阻挡或抑制靶基因表达,发挥医治 作用的药物。
质量分析器——飞行时间 (TOF)
MALDI-TOF MS 〔基质辅助激光解析电离-
飞行时间质谱〕
图1. 一个典型的质谱图 〔横坐标为质荷比,即相对分子质量,纵坐标 为各个肽段的相对含量,每个峰的数字代表了这
个峰对应的肽段的质量〕
肽质量指纹谱〔PMF〕
凝胶
数据库
蛋白质
胰酶消化
1
2
3
多肽 已测得质 谱数据或理论 质谱 数据
质谱分析
医药精准治疗之转录组学应用原理和方法探究
医药精准治疗之转录组学应用原理和方法探究转录组学是研究在特定条件下生物体内所产生的所有基因转录的总和。
它是研究基因表达的重要工具,能够帮助我们深入了解疾病发生的机制及其相关基因,从而为精准医学的发展提供理论和实践依据。
本文将探究医药精准治疗中转录组学的应用原理和方法。
一、转录组学的应用原理转录组学主要通过测量RNA的水平来研究基因表达。
RNA-seq是目前最常用的转录组学技术,其原理是将RNA转录成cDNA,并通过高通量测序获得RNA的序列信息。
通过RNA-seq,我们可以确定哪些基因在特定条件下被表达,以及它们的表达水平。
转录组学应用原理基于遗传信息的转化和表达,因此可以用于识别疾病发生过程中的关键基因和通路。
疾病发生过程中,某些基因的表达会发生异常变化,导致病态的细胞功能和信号通路。
转录组学可以帮助我们确定这些异常变化的基因和信号通路,以便进一步研究其作用机制,从而为治疗疾病提供新的突破口。
二、转录组学的应用方法1. RNA-seqRNA-seq是目前最常用的转录组学技术。
其主要步骤包括RNA提取、库构建、测序和数据分析。
RNA提取是将RNA从细胞中提取出来的过程,可以使用化学方法或商业试剂盒进行。
库构建是将提取到的RNA转录成cDNA,并加入相应的测序标签,通过测序标签可以将不同样本的RNA进行区分。
测序是将标记好的RNA通过高通量测序仪进行测序,最终得到RNA 的序列信息。
数据分析是将测序得到的序列进行比对和注释,以便确定基因的表达水平和变化。
2. microRNA测序除了mRNA的测序外,转录组学还可以用于测定microRNA(miRNA)的表达。
miRNA是一类非编码RNA,与基因表达调控密切相关。
通过测定miRNA的表达水平和变化,可以进一步了解疾病发生机制,并辅助疾病的诊断和治疗。
3. single-cell RNA-seq传统的RNA-seq是基于大量细胞的总体表达水平进行测序和分析的。
转录组测序在中药作用机制研究中的意义
转录组测序在中药作用机制研究中的意义全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:随着生物学和医学领域的不断发展,转录组测序技术已被广泛应用于疾病诊断、药物研发、生物学研究等领域。
在中药作用机制研究中,转录组测序技术也发挥着重要作用,为深入理解中药对机体的作用机制提供了重要参考。
本文将重点探讨转录组测序在中药作用机制研究中的意义。
中药作为中国传统医学的重要组成部分,具有悠久的历史和丰富的经验。
许多中药在临床应用中表现出显著的疗效,但其作用机制却常常不为人所明了。
传统的中药研究方法主要依赖于现象学和经验总结,缺乏深入的分子机制研究。
而转录组测序技术的出现为中药作用机制研究提供了全新的解决方案和思路。
通过转录组测序技术,我们可以全面了解中药对基因表达的影响。
在进行中药作用机制研究时,研究人员可以通过转录组测序技术对受试者在中药干预前后的基因表达谱进行比较,发现中药对哪些基因产生了明显影响,从而找到可能的作用靶点和途径。
这为进一步研究中药的作用机制提供了重要的线索。
转录组测序技术还可以帮助我们发现新的生物标志物。
在中药作用机制研究中,通过对受试者的基因表达谱进行测序分析,可以发现与中药疗效相关的特定基因或基因组特征,这些基因或特征可能成为中药疗效的生物标志物,有助于评估中药治疗效果和个体差异。
转录组测序技术还可以帮助我们理解中药的多靶点作用机制。
传统上,人们认为中药治疗疾病的作用机制是由单一组分实现的,但随着研究的深入发现,许多中药实际上是通过调控多个靶点和途径来发挥作用的。
转录组测序技术可以同时检测和分析中药对数千个基因的调控情况,为揭示中药的多靶点作用机制提供了有力的工具。
转录组测序技术在中药作用机制研究中的意义主要体现在以下几个方面:一是为深入理解中药对基因表达的影响提供了有力工具;二是为发现新的生物标志物和揭示中药的多靶点作用机制提供了新思路;三是为评估中药疗效和个体差异提供了重要参考。
随着转录组测序技术的不断发展和完善,相信其在中药作用机制研究中的应用前景将更加广阔,为中药研究和临床应用带来更多的启示和突破。
基因组学和转录组学技术在生物制药中的应用
基因组学和转录组学技术在生物制药中的应用随着科技的不断进步,基因组学和转录组学技术在生物制药领域发挥了重要的作用。
这些技术使得科学家们能够更深入地了解基因组和转录组的结构和功能,从而帮助开发更安全、更有效的药物。
本文将探讨基因组学和转录组学技术在生物制药中的应用,并介绍其对药物开发、个性化医学和疾病研究的影响。
首先,基因组学和转录组学技术在药物开发中扮演了至关重要的角色。
通过对基因组和转录组的研究,科学家们可以发现与疾病相关的基因变异和转录组异常,从而确定药物研发的靶点。
例如,一些疾病可能与特定基因的突变有关,通过基因组学技术,科学家们可以识别这些突变并设计出针对性的药物来治疗这些疾病。
此外,转录组学技术也有助于了解药物在人体内的基因表达模式,从而帮助科学家们优化药物设计和剂量选择。
其次,基因组学和转录组学技术对个性化医学的实现具有重要意义。
个性化医学是指根据患者的基因组和转录组信息,为其制定个体化的治疗方案。
通过对基因组和转录组的研究,科学家们可以了解每个患者的疾病风险、药物代谢能力和治疗反应差异等个体特征,从而为其提供针对性的药物选择和治疗方案。
例如,一些基因变异可能导致某些药物的代谢速度过快或过慢,通过基因组学技术,可以预测患者对药物的反应,从而调整药物剂量,提高治疗效果并减少不良反应。
最后,基因组学和转录组学技术在疾病研究中也发挥着重要的作用。
通过对疾病患者和健康个体的基因组和转录组进行比较,科学家们可以发现与疾病相关的基因和表达差异,从而了解疾病的发生机制。
这些研究有助于揭示疾病的分子机理,并为新药研发提供依据。
例如,在癌症研究中,科学家们通过对癌细胞和正常细胞的基因组和转录组进行比较,发现了一些与肿瘤生长和转移相关的基因变异和表达差异,为癌症治疗提供了新的靶点和策略。
基因组学和转录组学技术在生物制药中的应用不仅提高了药物的研发效率和安全性,还推动了个性化医学的发展,并对疾病研究产生了深远的影响。
转录组学在医学研究中的应用与前景分析
基因表达量计算
根据比对结果,计算每个基因 的表达量,并进行归一化处理 。
功能注释与富集分析
对差异表达基因进行功能注释 和富集分析,揭示其生物学意 义。
03
转录组学在医学领域应用 案例
疾病诊断与分型应用
肿瘤诊断与分型
通过分析肿瘤组织与正常组织的 转录组差异,识别肿瘤特异性基 因表达谱,为肿瘤的早期诊断、 个性化治疗和预后评估提供重要 依据。利用测序仪对测序进行高通量测序,得到大量的 序列数据。
数据处理与分析方法
序列比对
将测序数据与参考基因组进行 比对,确定每个序列在基因组 上的位置。
差异表达分析
比较不同样本或不同条件下的 基因表达量差异,找出差异表 达的基因。
质量控制
对测序数据进行质量评估,包 括碱基质量、序列长度、GC 含量等指标的统计和分析。
02
转录组学技术原理与方法
RNA提取与纯化技术
01
TRIzol法
02
硅胶膜法
利用异硫氰酸胍和苯酚的混合物,使 RNA从细胞中释放出来,并通过氯仿 抽提和异丙醇沉淀,得到纯化的RNA 。
利用硅胶膜对RNA的特异性吸附,将 RNA从细胞裂解液中分离出来,并通 过洗涤和洗脱步骤得到纯化的RNA。
03
磁珠法
01
疾病诊断
通过分析病变组织和正常组织的单细胞 转录组数据,有助于发现新的疾病生物 标志物和诊断方法。
02
03
药物研发
利用单细胞测序技术,可以研究药物 对单个细胞的影响,为药物研发和筛 选提供新思路。
空间转录组学在医学中应用前景
组织微环境研究
空间转录组学能够揭示组织内细胞的空间分布和相互作用,有助于 深入了解组织微环境与疾病发生发展的关系。
转录组学在药用植物研究中的应用
转录组学在药用植物研究中的应用
随着生物技术和基因组学的发展,转录组学作为一种新兴的分析技术已被广泛应用于药用植物的研究中。
转录组学研究可以帮助我们理解药用植物中的基因表达谱,探究其生物合成途径和药效成分的合成及调控机制,从而为药用植物的开发和利用提供重要的理论支持。
利用转录组学技术,可以进行药用植物的基因组测序、基因表达谱分析、蛋白质组分析、代谢组学等多方位的研究。
通过构建药用植物的基因表达谱,可以明确其生长发育和环境适应性的基因调控网络,进而发现新的生物合成途径和重要的调控基因。
同时,通过分析药用植物中的蛋白质组和代谢组,可以全面了解药用植物中的活性成分及其代谢途径,为药用植物的筛选和优化提供重要信息。
在药用植物中,转录组学技术的应用已经取得了一系列的成果。
例如,通过对黄芪、三七、丹参等药用植物的转录组分析,发现了多个激素响应和氧化还原代谢相关的基因,从而深入探究了这些植物的生长发育和次生代谢途径。
此外,转录组学技术还被广泛应用于药用植物中次生代谢产物的合成途径及调控机制的研究,如紫花地丁中桉叶酸合成途径的发现,为其次生代谢产物多酚的生物合成提供了重要的理论依据。
总之,转录组学技术在药用植物研究中的应用已成为一个重要的研究领域,为药用植物的开发和利用提供了重要的技术手段和理论支持。
- 1 -。
基因组学和转录组学技术在药物研发中的应用
基因组学和转录组学技术在药物研发中的应用引言:基因组学和转录组学技术的发展为药物研发带来了巨大的机遇。
通过深入了解基因组和转录组的结构和功能,研究人员能够更好地理解疾病机制并发现新的药物靶点,从而加速药物开发过程。
本文将探讨基因组学和转录组学技术在药物研发中的应用,并展望未来的发展方向。
一、基因组学在药物研发中的应用1. 新药靶点的发现基因组学技术通过全基因组测序和分析,可以发现潜在的新药靶点。
通过比较疾病样本与正常样本的基因组,可以发现与疾病相关的基因变异。
这些基因变异可能导致蛋白质功能异常,从而促成疾病的发生和发展。
通过深入了解这些基因变异对疾病的影响,研究人员可以筛选出适合作为新药靶点的基因,并进一步研究其调控网络和相互作用机制。
2. 个体化药物治疗基因组学技术为个体化药物治疗提供了重要的依据。
通过基因组测序,研究人员可以了解患者的遗传信息,发现药物代谢相关基因的变异,从而预测个体对药物的反应和耐受性。
在药物研发过程中,个体化药物治疗可以帮助筛选合适的目标人群,并优化药物剂量和给药方案,提高疗效,减少不良反应。
二、转录组学在药物研发中的应用1. 新药靶点的鉴定转录组学技术通过测定基因的表达水平,可以发现新的药物靶点。
通过对不同组织、不同时间点以及不同疾病状态下的基因表达进行比较,可以发现与疾病相关的差异表达基因。
这些差异表达基因可能参与了疾病的发生和发展,因此可以作为新的药物靶点。
同时,通过转录组学技术还可以揭示药物与靶点之间的相互作用,从而优化药物设计。
2. 药物的副作用预测转录组学技术可以揭示药物的副作用机制,从而预测和评估药物的安全性。
通过对药物处理后的细胞或组织进行转录组测序,可以发现药物对基因表达的调控效应。
一些药物可能通过调节关键基因的表达来实现疗效,但同时也可能引起其他非预期的副作用。
通过转录组学技术,可以对这些副作用进行预测和评估,从而优化药物的研发和安全性评估。
三、基因组学和转录组学技术的挑战与未来发展方向1. 数据分析与解释基因组学和转录组学技术产生的数据量庞大,对数据分析和解释的要求很高。
转录组学技术在新药研发中的应用
转录组学技术在新药研发中的应用转录组学技术是一种通过研究细胞基因转录来了解基因调控和基因功能的高通量技术。
近年来,随着转录组学技术的不断成熟和发展,它已经在药物研发领域得到了广泛应用。
本文将就转录组学技术在新药研发中的应用展开探讨。
一、转录组学技术在药物研发中的意义随着人们对生物信息学的认识和发展,转录组学技术的出现为生物科学带来了一次轰动性变革。
转录组学技术能够对整个基因组的转录事件进行高通量检测和分析,从而揭示基因表达调控机制,提高基础研究的精度和效率。
在药物研发过程中,转录组学技术的应用可以大幅度提升检测的准确性和效率,并可提供药物研究所需的核心信息。
例如,开发新药物需要确定药物的活性成分和代谢途径,而转录组学技术可以帮助研究人员确定哪些基因参与了对药物的代谢和转化。
二、转录组学技术的应用与意义1.发现新的药物靶点转录组学技术可以揭示基因在生理发育和疾病发生过程中的表达特征,从而在基因和蛋白质水平上揭示新药物的作用靶点,为寻找新药物提供依据。
例如,利用基于转录组数据的基因表达谱,可以找到与肿瘤发生和转移相关转录因子和生长因子,为药物开发提供可能的靶点。
2.优化药物组成转录组学技术可以评估给药和药物治疗对基因表达的影响,从而发现治疗效果更佳的药物组成。
例如,在临床试验前,通过转录组学技术可以筛选出与治疗效果相关的基因标记,这些标记可以判断给药是否会达到预期治疗效果,进而通过药物组成的设计来优化药物疗效。
3.研究药物代谢途径药物代谢过程复杂,其中包括多种酶和转录因子参与,基于转录组数据的代谢途径分析可以进一步研究某一药物的代谢情况,推测药物可能会出现的毒性和不良反应,加速药物开发进程,并对临床试验的安全性和有效性提供重要依据。
4.实现个体化治疗基于转录组数据分析,可以发现不同基因型和表型的个体对同一药物的不同反应,实现个体化治疗。
例如,利用转录组数据可以发现某些基因表达水平与药物对恶性肿瘤的治疗效果相关,从而个体化指导药物治疗,增加肿瘤治疗的成功率和减轻不良反应。
转录组学的应用
转录组学的应用
转录组学是研究某个生物体或组织中所有基因的转录情况的科学研究领域。
它可以帮助我们了解生物体中基因表达的模式和差异,并且在许多领域有广泛的应用:
1. 疾病研究:转录组学可以帮助我们识别与疾病相关的基因表达模式。
通过比较病人和健康人群的转录组数据,可以发现与疾病相关的基因差异,并且可以为疾病的诊断、治疗和预防提供新的线索。
2. 药物开发:转录组学可以帮助我们理解药物如何调节基因表达,并且可以帮助预测药物的效果和副作用。
通过研究在给药后基因表达的变化,可以发现药物的靶点和作用机制,从而加速药物的开发和优化过程。
3. 农业领域:转录组学可以帮助我们理解农作物的基因调控机制,从而实现对农作物性状和抗病性的改良。
通过分析转录组数据,可以鉴定对特定性状有重要影响的基因,从而指导遗传改良和育种。
4. 环境科学:转录组学可以帮助我们研究生物对环境因素的响应机制。
通过分析在不同环境条件下的基因表达数据,可以了解生物体对环境的适应性和耐受性,从而为环境保护和资源管理提供科学依据。
5. 生物进化研究:转录组学可以帮助我们研究不同物种之间基因表达的差异,从而理解生物进化的机制。
通过比较不同物种
的转录组数据,可以发现与物种特异性和适应性相关的基因差异,从而洞察物种的演化历史和适应环境的策略。
综上所述,转录组学在疾病研究、药物开发、农业领域、环境科学和生物进化研究等领域具有重要的应用价值。
转录组学在药物研发中的应用及发展
转录组学在药物研发中的应用及发展转录组学是基因组学的一个重要分支,主要研究基因组和转录组水平上基因表达的关系。
随着技术的不断发展和突破,转录组学在药物研发中的应用得到了越来越广泛的关注,成为重要的研究手段之一。
一、转录组学在药物研发中的应用近年来,随着高通量测序等技术的日益成熟和应用,转录组学的应用范围越来越广泛。
在药物研发中,转录组学也被广泛使用,主要包括以下几个方面:1、药物靶点的筛选药物研发的第一步是药物靶点的筛选,这个过程通常需要通过基因表达谱分析来进行。
转录组学技术可以帮助科学家快速、全面地分析和筛选潜在的药物靶点,并进行初步的验证。
2、药物毒性评估药物的毒性评估是药物研发过程中非常重要的一步。
传统的毒性评估方法往往需要大量的动物实验,费时费力。
转录组学技术可以通过分析毒性物质对基因表达的影响来进行毒性评估,从而节省研发时间和成本。
3、药物的副作用分析药物副作用一直是药物研发和应用的难点问题,其中的原因有很多,其中一个重要因素就在于药物的作用机制尚不清楚。
转录组学技术可以通过分析药物对基因表达的影响来研究药物的作用机制,从而辅助药物研发人员进行副作用分析。
二、转录组学在药物研发中的新发展随着转录组学技术的不断发展和突破,越来越多的新技术和新方法被应用到药物研发中。
1、单细胞转录组学传统的转录组学测量方法主要是对细胞总RNA进行测量,这可能掩盖不同细胞类型或亚型之间的差异。
因此,单细胞转录组学的出现填补了这一空白。
单细胞转录组学可以对个体细胞进行精细化测量和分析,从而可以更好地研究疾病发生的机制和药物的作用方式。
2、环状RNA的研究环状RNA是近年来新兴的转录组学研究热点之一,它们可以通过特殊的RNA 修饰形成。
环状RNA不仅具有调节基因表达的功能,还可以参与调节多种生理过程,并与多种疾病的发生发展密切相关。
因此,研究环状RNA的作用机制,对于发现更多的疾病标志物和潜在药物靶点具有重要意义。
转录组学在药物研发中的应用优势
转录组学在药物研发中的应用优势随着分子生物学和基因组学的快速发展,转录组学作为一种高通量技术,也得到了广泛的应用。
转录组学可以揭示细胞或生物体中所有正在表达的基因,并提供了深入理解疾病机制和药物响应的关键信息。
在药物研发领域,转录组学已经成为一个强有力的工具,能够加速药物筛选、靶点发现以及临床试验设计等方面的进展。
一、揭示疾病相关基因通过转录组学技术,可以全面分析细胞或组织中正在表达的基因数量、类型和水平。
对于复杂多基因遗传性疾病而言,了解与其相关的基因是至关重要的。
通过比较健康人群与患者样本的转录谱差异,我们可以确定与特定疾病相关的基因集合,从而更好地理解疾病起源和进展机制。
二、快速鉴定新靶点在药物开发过程中,寻找适合作为治疗目标的靶点是至关重要的一步。
转录组学可以帮助鉴定新的靶点,从而有助于发现新型药物。
通过分析不同生理或病理状态下的基因表达变化,可以筛选出与特定疾病相关的候选靶点。
这些靶点可能在传统方法中被忽视,但它们可能是潜在的治疗目标。
三、加速药物筛选传统药物筛选需要大量时间和资源,并且面临很多困难。
而转录组学技术可以大大加速药物筛选过程。
我们可以使用高通量测序技术对不同药物处理后的细胞或组织进行转录组分析,并比较不同样本之间的差异。
这种方法能够更准确地评估候选药物对基因表达的影响,并提供优势-弱点分析,从而优化药物设计和筛选过程。
四、个体化医疗和相应治疗转录组学技术还可以为个体化医疗提供支持。
通过对个体样本进行转录组学分析,我们可以确定与个体特征和治疗响应相关的基因集合。
根据这些信息,医生可以制定个性化治疗方案,提高治疗效果和患者生活质量。
五、预测药物安全性和疗效在药物开发的早期阶段,评估药物的安全性和疗效是至关重要的。
转录组学技术可以帮助我们更好地预测药物的副作用和响应。
通过分析基因表达变化,可以识别与不良反应相关的标记物,并筛选出具有潜在毒性的候选药物。
此外,转录组学还可以揭示特定人群对某种药物的敏感性,从而指导个体化治疗和用药决策。
转录组学在疾病研究和药物研发中的应用
转录组学在疾病研究和药物研发中的应用随着技术的不断进步,转录组学越来越成为研究疾病和药物研发的重要工具。
转录组学通过分析细胞内基因的转录情况,可以揭示基因调控网络的运作机制,发现疾病发生发展的机制,以及探索药物的靶点和作用方式,对临床医学和药物研发产生了深远的影响。
一、转录组学在疾病研究中的应用1. 揭示疾病的发生机制转录组学能够分析生物体在不同状态下的基因表达情况,全面反映了基因调控网络在疾病发生发展过程中的变化,包括不同细胞类型间的差异、不同疾病状态下的变化,以及因基因突变和表达失调导致的基因功能异常等。
通过这种方式,转录组学可以发现新的疾病分子标志物、影响疾病发生发展的关键基因和通路,为临床诊断和治疗提供新的思路和方向。
举例来说,转录组学的应用在癌症领域尤为重要。
肿瘤细胞的基因表达图谱往往与正常细胞存在很大的差异,而这种差异反映了癌症细胞的独特生物学特征。
利用转录组学分析技术,可以识别出哪些基因在癌症发生发展过程中发挥了关键作用,发现靶向这些基因的新型抗癌药物和治疗方法,以及细胞免疫疗法等。
2. 预测药物副作用药物的副作用往往是药物研发中需要考虑的一个重要问题。
利用转录组学技术,我们可以基于疾病细胞和正常细胞的基因表达图谱来预测药物在不同细胞类型中的效果和副作用。
这种方法不仅可以减轻药物研发过程中的时间和成本,也可以为研究新型药物提供更全面和更可靠的信息。
例如,在心血管疾病领域中,患者常常需要服用抗血小板药物以预防血栓形成,但这些药物往往具有严重的出血副作用,而出血的发生和程度与个体基因表达有关。
利用转录组学技术,我们可以分析患者的基因表达谱,预测出其哪些基因会影响药物代谢或者调节出血的过程,以此进行个体化的治疗方案设计。
二、转录组学在药物研发中的应用1. 寻找药物靶点药物的疗效和副作用往往与其靶点的活性和选择性密切相关。
利用转录组学技术,我们可以通过比较药物处理前后的基因表达情况,来寻找与药物靶点相关的基因或通路。
肝细胞转录组信息分析及其在药物筛选中的应用
肝细胞转录组信息分析及其在药物筛选中的应用肝脏是人体中最重要的器官之一,它不仅具有代谢、解毒、贮存维生素等多种功能,还是一个重要的免疫器官。
肝细胞是肝脏中最主要的细胞类型,肝细胞的数量和功能状态对肝脏整体功能有着重要影响。
因此,研究肝细胞转录组信息对于深入了解肝脏功能和疾病机制具有重要意义。
一、肝细胞转录组信息分析的意义肝脏是一个高度分化的组织,其中包含数千种基因在不同时间点和不同环境下被调控。
肝细胞转录组信息分析可以帮助我们了解肝脏发挥功能的机制,探究肝脏在代谢、解毒、免疫等多方面的功能调控机理,对于深入了解肝脏相关疾病的发病机制,寻找新的治疗途径具有重要意义。
此外,肝细胞转录组信息分析还可以解析一些对肝脏功能具有潜在危害的物质的作用机理,为毒性评估和药物筛选提供一定的理论基础。
二、肝细胞转录组信息分析的方法肝细胞转录组信息分析主要采用基因芯片等高通量检测技术,针对大量基因同时检测它们的表达量,从而探究基因之间的相互调控机制。
通过对肝细胞样本进行基因芯片检测,可以得到大量的基因表达数据,利用生物信息学方法进行分析,得出基因的差异表达情况,构建生物通路,判断差异基因参与的生物过程和功能模块,挖掘潜在的生物标志物和靶点,从而深入探究相关生物过程的作用机制。
三、肝细胞转录组信息在毒性评估中的应用毒性评估是现代药物开发和化学品安全评估的重要环节,其中涉及到对药物和化学品所引起的细胞损伤及其机制的研究。
肝脏作为主要的代谢器官,易受到外界毒性物质的影响。
肝细胞转录组信息分析可以根据基因表达水平的变化情况,预测潜在毒性机制,筛选出对肝细胞功能造成潜在损害的化学物质,并预测其损伤程度和影响机理。
利用这些预测模型可以在药物上市前快速、准确地进行毒性评估和剂量安全性评估,减少药品和化学品的不良反应和副作用对人体的不利影响。
四、肝细胞转录组信息在药物筛选中的应用药物筛选是药物研发过程中最复杂、最昂贵的环节之一。
传统的药物筛选方法费时费力,样本量少,不利于药物的高通量筛选和优化。
转录组学技术在药物筛选中的应用分析
转录组学技术在药物筛选中的应用分析随着科学技术的不断发展和进步,转录组学技术在药物筛选中得到了广泛的应用。
转录组学技术是一种对细胞内所有基因转录情况的分析技术,它可以深入研究细胞各种生物学过程、基因的表达调控及信号通路途径,对于药物的研发以及筛选具有非常重要的意义。
一、转录组学技术的基本原理转录组学技术是一种高通量的基因表达分析技术,主要基于第二代高通量测序技术,通过对细胞中所有基因的转录情况的分析,可以对基因的表达水平、转录剪接等方面进行全面而深入的研究。
通常情况下,转录组学技术的研究分为三个步骤:样本制备、测序以及数据分析。
在样本制备方面,需要将细胞或组织样本提取总RNA并选择性富集多种RNA 种类。
在测序过程中,使用高通量测序平台对RNA进行测序和分析,产生巨大的RNA序列数据。
最后,在数据分析过程中,需要使用基因组学、生物信息学等多种技术手段对数据进行处理和分析,识别出差异表达基因和它们在生物学过程中的作用和关系。
二、转录组学技术在药物筛选中的应用转录组学技术在药物筛选中的应用主要包括筛选新的治疗靶点、评估药物的疗效和毒性、以及提高药物的靶点选择性。
具体来说,它可以发现新的基因和通路与药物的作用有关,并且可以预测药物对基因表达的影响,从而提高药物的研发效率。
以下是转录组学技术在药物筛选中的三个方面的应用分析:1. 筛选新的治疗靶点药物发现是一项长期的工程,其中最为重要的任务之一是找到新的治疗靶点。
转录组学技术可以通过分析基因表达水平,显著地鉴定出差异表达基因,这些基因可能涉及到疾病的发生和发展。
此外,转录组技术还可以测定细胞内不同基因的表达模式,揭示出基因调控网络的运行机制,为找到治疗靶点提供了很好的工具。
2. 评估药物的疗效和毒性开发一种治疗性药物,必须要评估其对细胞或组织的毒性以及对疾病的疗效。
这些评估可以通过转录组学技术来实现。
这种技术可以标识出药物对基因表达的变化,并分析药物与靶点之间的相互关系。
单细胞转录组分析技术在药物研究中的应用
单细胞转录组分析技术在药物研究中的应用随着科学技术的飞快发展,人们对于关键细胞和基因信号的认识与了解也越来越深刻。
单细胞转录组学技术就是其中之一,它可以以单细胞作为单位,测量每一细胞的mRNA水平,揭示细胞的功能状态及其发展变化。
这项技术被广泛应用于药物研究和疾病诊断等领域。
在本文中,我们将探讨单细胞转录组分析技术在药物研究中的应用。
引言单细胞转录组学技术是基于高通量测序技术,通过对单个细胞进行转录组测序,从而揭示不同细胞内部的分子运作机制和相互作用,分析每个细胞的转录组等,进而在细胞活动、组织发育、疾病恢复等方面得到深入研究。
这个技术的突破,为药物研究提供了一种新的途径,在开发药物及筛选药物目标上起着重要作用。
1. 根据药物模式的转录组自动分析药物的工作原理是通过作用于生物大分子或其功能的相关信号通路,抑制或激活特定靶标,影响生物功能,从而起到治疗或症状缓解的作用。
传统的药物研究大多采用化学分析或者细胞培养的方法,但是这种方法不能最大程度的模拟真实的生物环境,也很难揭示不同细胞对药物的反应和作用方式。
单细胞转录组分析技术是一种新的方法,可以分析单个细胞中的RNA序列,并快速发现不同细胞的RNA序列变化,从而区分不同细胞之间的状态。
2. 药物的靶点特异性探究单细胞转录组分析技术同样可以解决药物靶点特异性问题。
当前,许多药物治疗的靶点都不是全部细胞或者组织共有的,而是针对某些细胞或者组织。
因此,传统上在细胞培养上查找靶点来研究药物作用是很困难的。
使用单细胞转录组分析技术后,科学家可以快速地确定药物的靶点特异性,减少活性和毒性之间的平衡。
3. 基因调控的药物靶点和剂量的确定药物剂量是药物治疗的一个关键因素,具有剂量效应关系。
药物的剂量效应关系描述了药物剂量与效果之间的关系。
使用单细胞转录组分析技术,科学家可以在单一细胞水平上通过基因调控分析发现药物作用的量效性关系,从而优化药物疗效和药物剂量,避免不必要的副作用。
转录组分析技术在药物筛选中的应用
转录组分析技术在药物筛选中的应用随着细胞分子生物学和基因组研究的逐步深入,分子生物学的研究中,越来越多地利用转录组分析技术,将相关的基因表达水平得到更加准确地表达,从而为相关领域的研究提供了更加全面的数据信息。
药物筛选领域作为分子生物学中的一个重要领域,也受益于转录组分析技术的广泛应用。
转录组分析技术在药物筛选中的应用,可以帮助科学家更好地界定药物靶点,优化药物筛选流程,减少药物研发中的时间和人力成本。
表达谱分析在药物筛选中,转录组分析技术的应用,最主要的是基于RNA 序列分析的表达谱分析。
表达谱分析是利用高通量测序技术检测样品中亚组的mRNA表达,通过研究转录调控网络,发现新的靶点、发现新的疾病机理,为药物发现提供线索。
比如,科学家可以利用表达谱分析的技术怔切探查以往没有得到很好研究的药物作用相关基因的表达情况,进而为药物研究提供更加全面的数据信息。
通过表达谱分析技术,科学家可以确定药物对某基因的影响程度,以及药物能否抑制该基因的表达和功能。
这样,科学家可以有效地筛选药物,为研制全新的药物提供可靠的数据支撑。
基于表达谱分析技术的药物筛选还可以利用机器学习的方法对海量的表达谱数据进行分类和预测。
机器学习的算法可以基于表达谱数据建立分类模型,推测药物在人体内的毒性、药物疗效等方面表现,并根据研究的结果进行后续药物筛选。
基因注释基因注释是转录组分析技术的另一个应用方向。
基因注释是在给定的物种中发现给定的DNA序列的功能和特征。
它是从DNA序列到蛋白质函数的转录组分析重要组成部分。
基因注释可以根据原始序列开展编码区和非编码区序列的预测,形成序列识别、特征注释和不同功能区域的辨别。
这样,研究人员可以更好地了解基因本身及其在生物科学中的作用,从而为药物筛选提供更详细的信息。
表观遗传学分析表观遗传学分析是一种研究DNA序列及其相对位置上化学修饰对基因表达的调控作用的方法。
它是研究dna序列场面因素对基因表达的调控作用的重要手段。
基于转录组学的药物筛选研究
基于转录组学的药物筛选研究随着生物学技术的不断发展,转录组学已经成为了基因表达研究的重要手段之一。
近年来,越来越多的药物研究也开始采用转录组学的方法,以筛选出更加有效的药物。
一、转录组学在药物筛选中的应用转录组学是研究生物体内所有基因在某一时段内的表达谱的一种方法。
通过对基因表达谱的分析,可以发现许多有关基因在某些疾病中表达失调的现象。
这使得转录组学成为了研究疾病基因的关键手段之一。
同时,在药物筛选中,利用转录组学技术也可以鉴定药物靶点和挖掘药物的作用机制。
在药物筛选中,研究人员可以通过对转录组数据的比较,找到生化通路上的新潜在靶点,并预测候选化合物的作用机制。
这种方法可以使研究人员更快速地发现新的药物靶点和更有针对性的药物治疗方法。
二、基于转录组学的药物筛选研究案例在现有的实验中,通过基于转录组学的药物筛选方法,一些研究人员已经发现了一些潜在的作用机制。
例如,一些研究人员利用转录组数据,筛选出了对结直肠癌细胞特异性抗肿瘤作用的药物——氟尿嘧啶等。
氟尿嘧啶是一种十分常用的抗癌药物,其作用机制是抑制嘌呤合成酶的活性,从而阻碍细胞的DNA合成。
但是研究人员通过转录组数据发现,氟尿嘧啶的抗结直肠癌作用主要是通过抑制钙离子转运和质子泵的活性实现的。
此外,利用转录组数据,人们还可以筛选出一些新型的小分子化合物药物,这些药物的作用靶点和作用机制往往都很新颖。
例如,在一项针对肺癌的药物筛选中,利用转录组学的方法首先发现了一种新的靶点,接着才找到和这个靶点相关的化合物药物。
三、基于转录组学的药物筛选中的问题不过,基于转录组学的药物筛选研究也存在一些问题和挑战。
首先,数据的质量和数量都会影响药物筛选的结果。
在转录组数据中,存在着较大的噪声和变异,因此需要对数据进行一些预处理和过滤,以便于获得更加稳健的结果。
其次,由于药物的复杂性和生物体系的复杂性,研究人员需要通过对转录组数据进行系统性的分析和综合考虑,才能够发现候选分子的真正作用机制。
转录组学研究在药物发现中的应用
转录组学研究在药物发现中的应用一、转录组学研究概述转录组学是研究细胞或组织中所有RNA分子的表达模式的科学。
它不仅包括mRNA,还涵盖了非编码RNA如miRNA、lncRNA等。
转录组学研究在药物发现中扮演着越来越重要的角色,通过揭示基因表达的变化,有助于理解疾病的分子机制,发现新的治疗靶点,以及优化药物的设计和开发。
1.1 转录组学研究的核心特性转录组学研究的核心特性主要体现在以下几个方面:- 全面性:能够覆盖细胞或组织中所有的RNA分子,包括编码和非编码RNA。
- 动态性:能够反映基因表达在不同时间点的变化,揭示基因调控的动态过程。
- 特异性:能够区分不同组织、细胞类型或疾病状态下的基因表达模式。
1.2 转录组学研究的应用场景转录组学研究的应用场景非常广泛,包括但不限于以下几个方面:- 疾病机理研究:通过分析疾病状态下的基因表达变化,揭示疾病的分子机制。
- 新药靶点发现:通过比较疾病和正常状态下的基因表达差异,发现潜在的药物靶点。
- 药物反应监测:通过监测药物处理前后的基因表达变化,评估药物的效果和副作用。
- 个体化治疗:通过分析个体的基因表达特征,指导个体化用药和治疗方案的制定。
二、转录组学研究在药物发现中的应用转录组学研究在药物发现中的应用是一个多方面、多层次的过程,涉及到基因表达分析、靶点发现、药物设计等多个环节。
2.1 基因表达分析基因表达分析是转录组学研究的基础,通过高通量测序技术,如RNA-Seq,可以全面、精确地测量细胞或组织中的RNA表达水平。
基因表达分析在药物发现中的应用主要体现在以下几个方面:- 疾病标志物发现:通过比较疾病和正常状态下的基因表达差异,发现疾病相关的标志物。
- 药物靶点验证:通过分析药物处理前后的基因表达变化,验证药物的作用机制和靶点。
- 药物反应预测:通过分析个体的基因表达特征,预测药物的反应和疗效。
2.2 新药靶点发现新药靶点的发现是药物发现的关键环节,转录组学研究在这一过程中发挥着重要作用。
转录组定量技术在药物研发中的应用
转录组定量技术在药物研发中的应用随着科技的不断进步,医学研究也在不断发展。
其中,转录组学作为一种新兴的生物学技术,在药物研发中也得到了广泛应用。
转录组学技术可以帮助科学家研究基因表达,揭示药物作用机制,进而为新药研发提供数据支持。
本文将介绍转录组定量技术在药物研发中的应用。
一、转录组定量技术概述转录组定量技术的出现,为药物研发提供了更为详尽和准确的数据支持。
它可以通过检测mRNA在不同组织、不同环境以及不同药物处理情况下的表达水平,发掘药物的治疗靶点和作用机制。
值得说明的是,转录组测序技术是研究转录组的重要手段,它的出现为转录组定量技术的发展提供了技术基础。
在转录组定量技术中,qPCR技术和RNA-seq技术是最核心的两项技术。
qPCR 技术适用于检测少量样品的mRNA表达水平,可以快速高效地检测出单个基因的表达水平;而RNA-seq技术则适用于对全转录组进行检测,它可以检测出各种核苷酸序列的表达水平,广泛应用于转录组差异分析、调控机制探究等方面。
二、药物研发领域中的应用案例(1)新药研发:基于被研究药物的不同作用机制,科学家会选择不同的转录组定量技术进行研究。
例如,在抗肿瘤药物研发中,科学家可以通过RNA-seq技术对肿瘤细胞中的基因表达进行全面分析,发现含有代谢酶家族相关基因的转录活性与癌症的耐药性密切相关。
而在研究药物的毒副作用时,qPCR技术则能够高效地检测出少量样品中的基因表达水平,发掘药物的潜在副作用机制。
(2)药物治疗选择:临床医生根据病人的转录组学特征,可以选择适合病人的个性化治疗方案。
例如,将mRNA表达谱进行定量检测分析可以帮助临床医生预测肿瘤恶性程度,而在某些特殊情况下还可以进行精准化药物治疗。
这些药物并不适用于所有患者,只适用于具有特定转录组学特征的患者。
(3)药物安全性评估:为评估新药的安全性,科学家需要对多个生物样品进行数据分析比较。
RNA-seq技术可以通过检测有毒物质处理后的基因表达谱,识别出感兴趣的途径和网络变化,发现药物对患者是否有潜在的有害影响。
转录组学及其在药学中的应用
二、转录组与基因组的关系
1.转录组来自于基因组,量小得多但重要(人类 基因组包含有30亿个碱基对,其中大约只有3 万个基因转录成mRNA分子,转录后的 mRNA能被翻译生成蛋白质的也只占整个转 录组的40%左右)。
2.转录组的定义中包含了时间和空间的限定。 同一细胞在不同的生长时期及生长环境下, 其基因表达情况是不完全相同的。
影响杂交反应的因素:
盐浓度、温度、反应时间、DNA二级 结构
基因芯片制备-结果检测分析
• 检测方法很多,如荧光显影法、质谱法 、化学发光和光导纤维等。
• 检测系统主要由信号产生、信号收集及 传输、信号处理及成像三个部分组成。
1. 2. 3.
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激光激发使含荧光标记的DNA片段发射荧光 激光扫描仪或激光共聚焦显微镜采集各杂交点的信号 软件进行进行图象分析和数据处理
互连接成为大片段的连对测序得到的标签数Fra bibliotek进行分析处理。
在所测得序列中的每个双标签体之间由锚定 酶序列相间隔,每一标签序列是否出现以及 出现的频率将代表基因是否表 达以及表达的 水平。一般一个测序反应的结果可得到约20 个双标签体,亦即包含了约40个转录本的信 息。
• SAGE能够快速、全范围提取生物体基因 表达信息,对已知基因进行量化分析。 SAGE也能应用于寻找新基因。
SAGE的主要依据有两个。
• 第一,一个9~10碱基的短核苷酸序列标签 包含有足够的信息,能够唯一确认一种转 录物。
• 第二,如果能将9碱基的标签集中于一个克 隆中进行测序,并将得到的短序列核苷酸 顺序以连续的数据形式输入计算机中进行 处理,就能对数以千计的mRNA转录物进行 分析。
• ②将收集的3’端cDNA等分为两部分,分别 同接头A、B相连接。每一种接头的结构都 由PCR扩增引物A或B的序列、标签酶识别 位点和锚定酶识别位点三部分组成。
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三者比较
• 芯片无法同时大量地分析组织或细胞内基 因组表达的状况,而且由于芯片技术需要 准备基因探针,所以可能漏掉那些未知的、 表达丰度不高的、可能是很重要的调节基 因。SAGE是近年来发展的以测序为基础的 分析特定组织或细胞类型中基因群体表达 状态的一项技术。其显著特点是快速高效 地、接近完整地获得基因组的表达信息。 SAGE可以定量分析已知基因及未知基因表 达情况,在疾病组织、癌细胞等差异表达 谱的研究中,SAGE可以帮助获得完整转录 组学图谱、发现新的基因及其功能、作用 机制和通路等信息。
三、转录组学
(一)概念
• 转录组学(transcriptomics),是一门在 整体水平上研究细胞中基因转录的情况及 转录调控规律的学科。简而言之,转录组 学是从RNA水平研究基因表达的情况。
(二)转录组学研杂交:cDNA芯片(GeneChip, microa录
DNA芯片技术的应用
DNA测序;杂交测序(SBH) 基因表达谱分析: 基因组研究:作图、测序、基因鉴定、基因
功能分析 基因诊断:寻找和检测与疾病相关的基因及
在RNA水平上检测致病基因的表达 药物研究与开发:
2.基因表达系列分析
• 基因表达系列分析(Serial Analysis of Gene Expression,SAGE)是通过快速 和详细分析成千上万个EST(express sequenced tags)来寻找出表达丰富度不 同的SAGE标签序列,从而比较完整地获 得基因组的表达信息。
SA dT为引物将mRNA反转录
合成双链cDNA,经锚定酶(Anchoring Enzyme, AE)酶(如Nla Ⅲ、Sau3AⅠ等) 切后收集cDNA的3’端部分。
anchor 锚,靠山 synthesis 综合物 zyme酶,病菌 enzyme酶
技术方法
• (1) 首先将cDNA 模板体外“克隆”到直径5μm 的微球体上。“克隆”的方法主要是利用人工 设计长度不同的两类互补寡核苷酸,分别与 cDNA 模板和微球体连接之后,再将cDNA 模 板与微球体连接起来。为了能装载下细胞内 所有的cDNA 模板(若以3~4 ×104 个基因计 算) ,寡核苷酸的数量至少应该要比模板的量 多100 倍以上。
• SAGE用于定量地、平行地分析大量的转录 本。若要知道一种组织,器官或细胞的基因 表达谱,首先从组织细胞里分离出短的诊断 性Tags ,归类并克隆。测定数千个克隆的 DNA序列就可以了解代表这种组织、器官或 细胞的功能的基因表达谱。所以SAGE提供 了一种广泛应用的工具,定量地分析比较各 种正常组织细胞,各种发育状态和各种病理 状态下的基因表达谱。
基因芯片制备-杂交反应
• cDNA基因芯片与靶基因的杂交过程与常规 的分子杂交过程基本相同;
• 用于检测基因表达,较长的杂交时间,高 的严谨性,高的样品浓度和低温度;
• 用于突变检测,因要鉴别出单碱基错配, 需要更高的杂交严谨性和更短的时间。
21
样品与DNA芯片上的探针阵列进行杂交。 与经典分子杂交的区别: 1. 杂交时间短,30分钟内完成 2. 可同时平行检测许多基因序列
一、转录组(transcriptome)
广义是指某一生理条件下某个物种或者特定 细胞类型产生的所有RNA的集合,包括信 使RNA、核糖体RNA、转运RNA及非编码 RNA;狭义上指所有mRNA的集合。
• 以DNA为模板合成RNA的转录过程是基因 表达的第一步,也是基因表达调控的关键 环节。所谓基因表达,是指基因携带的遗 传信息转变为可辨别的表型的整个过程。
• 按固体支持物不同,基因芯片可分为:薄膜型、玻片型 、微板型、集成电路型、微通道型等;
• 近年基因芯片技术结合微电极技术、微型聚乙烯酰胺凝 胶技术、高速微通道技术制备出了电子芯片( Electronic biochip)、三维芯片(three-dimensional biochip)、流过式芯片(flow-through biochip)等新型芯 片。
16
基因芯片的制备-合成点样
• 点样探针:基因组探针、cDNA探针以及寡核苷酸探针 ;
• 载体表面的活化主要是涂布多聚赖氨酸或者包被氨基硅烷 偶联试剂,使载体表面带有羟基或者氨基等活性基团。
• 合成点样过程:机械臂将不同探针样品定量(0.25~1.0μl) 点样于预处理好的基板相应位置上,在基板上产生直径为 100~150μm斑点,再由紫外线交联固定后即得到DNA微 阵列或芯片。
• (2) 用DpnII 酶切处理微球体上的cDNA 模 板,形成粘性末端。
• (3) 用含有II 型限制性内切酶Bbv1 识别位点 的不同寡核苷酸接头与连接在微球体上的 cDNA 模板相连接,另外每一种接头的3’端还 带有一个荧光标记,可与荧光探针杂交,产生 荧光信号,该信号可以反映出接头5’端与模 板cDNA 杂交的不同位置上的碱基信息,从 而获取模板cDNA 的序列信息。
hybridization • Hybridized probes (DNA molecules) are
fluorescently labeled
通常用计算机硅芯片作为固相支持物,所以 称为DNA芯片 。
生物芯片包括:
DNA芯片:寡核苷酸和cDNA
蛋白质芯片 其它芯片
• 按用途分
– 表达谱芯片 – 诊断芯片 – 指纹图谱芯片 – 测序芯片 – 毒理芯片
• ②将收集的3’端cDNA等分为两部分,分别 同接头A、B相连接。每一种接头的结构都 由PCR扩增引物A或B的序列、标签酶识别 位点和锚定酶识别位点三部分组成。
• 标签酶(Tagging Enzyme, TE)是一种IIS 类限制性内切酶,如BsmF I等,它在距识 别位点下游约20bp的位置切割DNA双链。
• SAGE能够快速、全范围提取生物体基因 表达信息,对已知基因进行量化分析。 SAGE也能应用于寻找新基因。
SAGE的主要依据有两个。
• 第一,一个9~10碱基的短核苷酸序列标签 包含有足够的信息,能够唯一确认一种转 录物。
• 第二,如果能将9碱基的标签集中于一个克 隆中进行测序,并将得到的短序列核苷酸 顺序以连续的数据形式输入计算机中进行 处理,就能对数以千计的mRNA转录物进行 分析。
互连接成为大片段的连对测序得到的标签数据进行分析处理。
在所测得序列中的每个双标签体之间由锚定 酶序列相间隔,每一标签序列是否出现以及 出现的频率将代表基因是否表 达以及表达的 水平。一般一个测序反应的结果可得到约20 个双标签体,亦即包含了约40个转录本的信 息。
• (6) 洗脱除去寡核苷酸接头,经过Bbv1 酶切 后的cDNA 模板,进入下一轮分析。重复 (3) ~ (5) 的步骤4~5 次后,分析所得到的 16~20 张荧光显微照片,就可以读出微球体 阵列中每一个微球体上长度为16~20bp 的 cDNA 模板序列。
应用
• MPSS 一方面可提供某一cDNA 在体内特 定发育阶段的拷贝数,另一方面还可测定出 相应cDNA16~20bp 的序列,所以这就为在 转录水平上进行基因表达分析提供了强有 力的定性和定量手段,很明显这一技术首先 可以应用于不同丰度基因的差异表达分析, 制作基因转录图谱
• (4) 分别加入能产生红黄蓝绿杂交信号的四 套荧光探针,进行杂交, 每次杂交完毕用洗脱 液清洗微球体阵列,除去上一轮杂交的荧光 探针。用显微拍照的方法记录荧光信号,并 将四种信号的图像输入计算机储存。
• (5) 用II 型限制性酶Bbv1 进一步消化cDNA 模板,Bbv1 能在距识别位点约13 个碱基的 位置切割cDNA 双链,并在cDNA 模板上产 生下4 个碱基末端。
3.大规模平行信号测序系统
• 大规模平行信号测序系统MPSS(massively parallel signature sequencing,MPSS)是 以基因测序为基础的新技术,其方法学基础 是一个标签序列(10-20bp)含有能够特异 识别转录子的信息,标签序列与长的连续分 子连接在一起,便于克隆与序列分析。通过 定量测定可以提供相应转录子的表达水平, 也就是将mRNA的一端测出一个包含10-20 个碱基的标签序列,每一个标签序列在样品 中的频率(拷贝数)就代表了与该标签相应 的基因表达水平。
影响杂交反应的因素:
盐浓度、温度、反应时间、DNA二级 结构
基因芯片制备-结果检测分析
• 检测方法很多,如荧光显影法、质谱法 、化学发光和光导纤维等。
• 检测系统主要由信号产生、信号收集及 传输、信号处理及成像三个部分组成。
1. 2. 3.
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激光激发使含荧光标记的DNA片段发射荧光 激光扫描仪或激光共聚焦显微镜采集各杂交点的信号 软件进行进行图象分析和数据处理
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基因芯片的制备-合成点样
• 点样装置的不同分为:打印法合成点样及其喷印法合 成点样;
• 打印法的优点是探针密度较高,1平方厘米通常可打 印2,500个探针。缺点是定量准确性及重现性不好, 打印针易堵塞。
• 喷印法的优点是定量准确,重现性好,使用寿命长。 缺点是喷印的斑点大,因此探针密度低,1平方厘米 通常只可喷印400个探针。
二、转录组与基因组的关系
1.转录组来自于基因组,量小得多但重要(人类 基因组包含有30亿个碱基对,其中大约只有3 万个基因转录成mRNA分子,转录后的 mRNA能被翻译生成蛋白质的也只占整个转 录组的40%左右)。
2.转录组的定义中包含了时间和空间的限定。 同一细胞在不同的生长时期及生长环境下, 其基因表达情况是不完全相同的。
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样品的处理
• 样品的扩增:在标记和分析前对样品进行 适当程度的扩增,以提高阅读灵敏度;
• 待测样品的标记 :多采用荧光标记方法 ,对于阵列密度较小的基因芯片可以用同 位素检测法。
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样品分离纯化
DNA , mRNA
扩增
PCR, RT—PCR,固相PCR