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在人类(lèi)基因组(zǔ)测序计划(huá)的重要(yào)里程碑陆续(xù)完成之后,生命(mìng)科学迈(mài)入了一(yī)个前所未有的(de)新时代,在人类(lèi)染色体(tǐ)总长(zhǎng)度约三十(shí)亿(yì)个碱基对中,约含有四万个基(jī)因,这是生物学家(jiā)首次以这么(me)宏观的视野来检(jiǎn)视生命现象,而医药上的研究(jiū)方(fāng)针亦从此改观,科学研究从(cóng)此正式进入后(hòu)基(jī)因组时代。
微(wēi)阵(zhèn)列实验(Microarray)及其它高(gāo)通量检测(cè)(high-throughput screen)技术的兴起,无疑将(jiāng)成(chéng)为本世纪的主流;微阵列实(shí)验主要的优(yōu)势在于能同(tóng)时大量地、全面性地侦(zhēn)测上万个基因的(de)表达量,通(tōng)过基因(yīn)芯片,可在短时(shí)间内(nèi)找出可能受疾病影响的(de)基因(yīn),作为早期诊断的生物标记(jì)(biomarker)。
微阵列芯片即一(yī)般所谓的基因芯(xīn)片,也是基因组计划完成后衍生(shēng)出来的产品,花(huā)费(fèi)成本虽高,但效用(yòng)无(wú)限,是目前(qián)所有生物芯(xīn)片中应用最广的,由于近年来不断改进,也是最有成效的生物技术。一般而言(yán),基因(yīn)芯片是(shì)利用微处理技术,先把人类所有的基因分别固着在一小范围的玻(bō)璃片(glass slide)、薄膜(membrane)或(huò)者硅芯片上;然后(hòu),可以平行地(dì)、大量地、全面性地侦测基因组中mRNA的量,也(yě)就是侦测(cè)基因(yīn)的调控(kòng)及相互作用(yòng)表达。
DNA微阵列(DNA Microarray)也(yě)叫寡(guǎ)核苷酸阵列(Oligonucleitide array),是人类基因组计划(huá)(Human Geneome Project,HGP)的逐(zhú)步实施和分子生物(wù)学的迅猛发展及运用的产物,它是生物学家受到计算机芯片(piàn)制造和广为应用的启迪,融微电子学、生命科学、计(jì)算(suàn)机科学和(hé)光电化学为一体,在原(yuán)来核酸杂(zá)交(Northern、Southern)的基础上发(fā)展起来的(de)一(yī)项(xiàng)新技术,它是第三次(cì)革命(基因组革命)中(zhōng)的主(zhǔ)要技(jì)术之一,是生物芯片中的一种。该技术的原理是在(zài)固体表面上(shàng)集成已知序列的基因探针,被测生(shēng)物细胞或组织中大量标记的核酸序列与上述探针阵列进行(háng)杂交(jiāo),通过检测相(xiàng)应位置杂交探针,实(shí)现(xiàn)基因信息的(de)快速(sù)检(jiǎn)测。
