西亞試劑：：基因芯片與SNP分析

基因芯片技術(shù)作為一種新興的生物技術(shù)，近年來得到迅速發(fā)展，其應(yīng)用具有巨大的潛力。單核苷酸多態(tài)性（SNP）作為新的遺傳標(biāo)記對基因定位及相關(guān)疾病研究的意義亦非常重大。本文主要介紹了DNA 芯片技術(shù)的原理和分類、單核苷酸多態(tài)性檢測方法及DNA 芯片技術(shù)在單核苷酸多態(tài)性檢測方面的應(yīng)用。

生物芯片技術(shù)是90 年代初發(fā)展起來的，集分子生物學(xué)、微電子技術(shù)、高分子化學(xué)合成技術(shù)和計算機(jī)科學(xué)等于一身的一門新型技術(shù)。目前發(fā)展的生物芯片種類繁多， 如蛋白質(zhì)芯片、基因芯片、激素芯片、藥物芯片等。但最初的生物芯片主要用于對DNA 的測序， 基因表達(dá)譜的鑒定及基因突變體的檢測、分析等方面。迄今為止， 使用最多的也是DNA 芯片。DNA 水平遺傳多態(tài)性標(biāo)記至今已經(jīng)歷了3 個階段:限制性酶切片段長度多態(tài)性標(biāo)記（RFLP）、DNA 重復(fù)序列的多態(tài)性標(biāo)記（包括小衛(wèi)星、微衛(wèi)星DNA 重復(fù)序列）、單核苷酸多態(tài)性標(biāo)記（single nucleotide polymorphisms ， SNPs）。

SNP 具有數(shù)量多，分布廣泛，易于快速、規(guī)?；Y查，便于基因分型等特點。伴隨著SNP 檢測和分析技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，尤其是與DNA 芯片等技術(shù)的結(jié)合， SNPs 在基因定位中具有巨大優(yōu)勢和潛力， 并為DNA芯片應(yīng)用于遺傳作圖提供了基礎(chǔ)。由于基因芯片具有攜帶信息量大和檢測方便的特點，使得用DNA 芯片對SNP 進(jìn)行分析具有廣闊的前景。DNA 芯片和SNP 分析已日益成為研究功能基因組學(xué)的工具。

1 、基因芯片

基因芯片的基本原理是應(yīng)用已知的核苷酸序列作為探針與標(biāo)記的靶核苷酸序列進(jìn)行雜交，通過對信號的檢測進(jìn)行定性與定量分析?；蛐酒稍谝晃⑿〉幕ü杵?、玻片等）表面集成大量的分子識別探針，能夠在同一時間內(nèi)平行分析大量基因，進(jìn)行大信息量的檢測分析?；蛐酒瑧?yīng)用很廣， 根據(jù)所用探針類型不同分為cDNA 微陣列（或cDNA微陣列芯片） 和寡核苷酸陣列（或芯片），根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域不同而制備的專用芯片如毒理學(xué)芯片（toxchip）、病毒檢測芯片（如肝炎病毒檢測芯片）、p53 基因檢測芯片等。根據(jù)其作用可分為檢測基因質(zhì)和量的芯片。量的檢測包括:檢測mRNA 水平、病原體的有無及比較基因組基因的拷貝數(shù)，既可用寡核苷酸芯片，又可用cDNA 芯片完成，但cDNA 芯片更具優(yōu)勢。質(zhì)的檢測包括:DNA 測序及再測序、基因突變和SNP 檢測等，主要用寡核苷酸芯片完成。

2 、SNP

單核苷酸多態(tài)性（SNP）是指在基因組上單個核苷酸的變異，包括置換、顛換、缺失和插入。從理論上來看每一個SNP 位點都可以有4 種不同的變異形式，但實際上發(fā)生的只有兩種，即轉(zhuǎn)換和顛換，二者之比為2：1。SNP 在CG序列上出現(xiàn)最為頻繁，而且多是C轉(zhuǎn)換為T ，原因是CG中的C 常為甲基化的，自發(fā)地脫氨后即成為胸腺嘧啶。一般而言，SNP 是指變異頻率大于1 %的單核苷酸變異。在人類基因組中大概每1000 個堿基就有一個SNP ，人類基因組上的SNP 總量大概是3 ×106 個。

絕大多數(shù)疾病的發(fā)生與環(huán)境因素和遺傳因素的綜合作用有關(guān)，通常認(rèn)為是在個體具有遺傳易感性的基礎(chǔ)上，環(huán)境有害因素作用而導(dǎo)致疾病。不同群體和個體對疾病的易感性、抵抗性以及其他生物學(xué)性狀（如對藥物的反應(yīng)性等）有差別，其遺傳學(xué)基礎(chǔ)是人類基因組DNA 序列的變異性， 其中最常見的是SNP.易感基因的特點是基因的變異本身并不直接導(dǎo)致疾病的發(fā)生，而只造成機(jī)體患病的潛在危險性增加，一旦外界有害因素介入， 即可導(dǎo)致疾病發(fā)生。另外在藥物治療中，易感基因的變異造成藥物對機(jī)體的療效和副作用不同。

隨著人類基因組計劃的進(jìn)展，人們愈來愈相信基因組中的SNP 有助于解釋個體的表型差異、不同群體和個體對疾病，特別是對復(fù)雜疾病的易感性以及對各種藥物的耐受性和對環(huán)境因子的反應(yīng)。

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