糖類(lèi)相關(guān)基因芯片的設(shè)計(jì)與制備.pdf_第1頁(yè)
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1、研究背景:糖組學(xué)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的生命科學(xué)前沿領(lǐng)域之一。糖同核酸一樣是重要的生物信息分子,而且是基因信息的延續(xù),在基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)發(fā)展的同時(shí),對(duì)糖組學(xué)的研究也顯得非常迫切。糖蛋白糖鏈和糖脂糖鏈多存于在細(xì)胞表面和細(xì)胞分泌的蛋白上,它們不僅可通過(guò)糖基化影響蛋白質(zhì)功能,更重要的是還通過(guò)與糖結(jié)合蛋白的相互作用調(diào)控細(xì)胞識(shí)別、信號(hào)傳遞、細(xì)胞內(nèi)吞以及細(xì)胞生長(zhǎng)、分化和凋亡等生物學(xué)行為。某些疾病發(fā)生時(shí),蛋白質(zhì)和脂分子糖基化的異常會(huì)導(dǎo)致糖鏈發(fā)生結(jié)構(gòu)和數(shù)

2、量的改變。糖鏈的合成是由基因編碼的糖基化轉(zhuǎn)移酶催化的,據(jù)估計(jì)哺乳動(dòng)物細(xì)胞基因組中約有0.5%~1.0%的基因參與糖鏈的合成與代謝。對(duì)特定時(shí)期生物體內(nèi)的參與形成N—與O—糖鏈的一整套酶系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行基因表達(dá)譜研究,有助于揭示糖類(lèi)相關(guān)基因與糖鏈形成的關(guān)系,具有診斷學(xué)上的重要意義。 方法:基因芯片是近些年來(lái)應(yīng)用較為廣泛的一種高通量檢測(cè)技術(shù),本實(shí)驗(yàn)采用60—mer寡核苷酸芯片制備方法,對(duì)從CFG(Consortium for Functi

3、onal Glycomics)和CAZY(Carbohydrate—Active enzymes)數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)已報(bào)道的人的糖基轉(zhuǎn)移酶、糖苷酶和磺基轉(zhuǎn)移酶基因進(jìn)行篩選,并通過(guò)Genebank數(shù)據(jù)庫(kù)獲取基因的mRNA序列。應(yīng)用OLIGO6.0軟件對(duì)mRNA序列進(jìn)行探針設(shè)計(jì)并通過(guò)Blast同源性比對(duì)。合成出60—mer寡核苷酸探針由點(diǎn)樣系統(tǒng)點(diǎn)至于氨基化玻片上,經(jīng)過(guò)紫外交聯(lián)等步驟制備出糖類(lèi)相關(guān)基因芯片。 結(jié)果:設(shè)計(jì)出了糖類(lèi)相關(guān)基因的60

4、—mer寡核苷酸探針,糖基轉(zhuǎn)移酶探針130個(gè),糖苷酶探針12個(gè),磺基轉(zhuǎn)移酶探針48個(gè),管家基因探針10個(gè)。制備出了糖類(lèi)相關(guān)基因芯片,芯片經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,證明我們?cè)O(shè)計(jì)和制備的芯片符合雜交實(shí)驗(yàn)的要求,能運(yùn)用于實(shí)際樣品的研究;通過(guò)對(duì)大骨節(jié)病病人血液與正常血液樣本的比較研究,篩選出差異表達(dá)的糖類(lèi)基因49個(gè),其中上調(diào)基因28個(gè),下調(diào)21個(gè)。通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)對(duì)其中2個(gè)表達(dá)差異較大的基因進(jìn)行相對(duì)定量,其結(jié)果與芯片結(jié)果呈現(xiàn)出一致性。本試驗(yàn)設(shè)計(jì)和

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