基因芯片——激情过后的冷思考

基因技术无疑是当令最有前途的高新技术之一．在媒体上哪里都能看到关于“基因”、“克隆”等的字眼。作为基因技术的产物——基因芯片的产生使得在诊断一些初期确诊困难的病症上起很大的作用，令很多患赢得了宝贵的第一治疗时间。因此，基因工程的出现不能不说是整个人类生命科学史上的最伟大的创举。然而基因工程对于普通百姓而言还是十分的陌生的概念，在今天基因工程发展异常迅猛的态势下，基因必将对人类的牛命活动产生深远的影响。     

基于数学形态学的基因芯片图像高亮噪声处理

大多数已有应用都采用简单算法对图像进行整体处理,在去除噪声的同时也破坏了图像边缘和细节信息．为解决这一问题,首先分析了不同类型噪声对网格定位的影响,提出用分割线和面积均方根误差进行定量评价．然后提出用数学形态学与最大类间方差结合的方法去除高亮噪声．最后将该算法应用于出生缺陷的基因芯片噪声处理,并与其他几种去噪方法做了对比．实验结果表明,该算法实用、有效,并能最大限度地保留图像的有用信息．     

基于简单统计排名模型的差异表达基因识别

不同实验条件下差异表达基因(DEGs)的识别是微阵列数据分析的主要目标之一,针对分析结果中具有高排名的基因往往表现出较低差异表达水平的缺点,提出了一种基于简单统计排名模型的差异表达基因识别算法MRP(Matrix rank product)。算法可直接处理基因芯片原始数据,排除了数据预处理方法对算法的干扰;另外,通过对基因芯片数据形成的矩阵进行整体排序计算,得到具有高准确度的差异表达性排名结果。     

基因芯片点样机驱动系统的设计与实现

基因芯片点样机是完成基因芯片点样工作的一种自动化系统。该系统的运动驱动程序是保证点样精度的关键部分。面向对象技术在很多方面得到了成功的应用。将面向对象技术应用于基因芯片点样系统的驱动控制，设计并实现了基因芯片点样机的驱动程序。该软件被成功地应用于基因芯片的制备，具有控制精度高和操作方便等优点。     

应用可视化基因芯片技术检测幽门螺杆菌感染个体化药物治疗相关基因

目的:建立一种能同时检测幽门螺杆菌克拉霉素(23S)、喹诺酮(gyrA)耐药位点和人PPI代谢相关CYP2C19的基因多态性情况的基因芯片检测方法。方法:通过分析筛选人基因组CYP4502C19*2,CYP4502C19*3及幽门螺杆菌克拉霉素和喹诺酮类耐药位点的DNA序列,设计制备了HP感染个体化药物治疗检测基因芯片,并对其特异性、灵敏度、重复性进行了评价。结果:该芯片可以检测出不低于103CFU/ml的幽门螺杆菌和不低于2ng/μl的人基因组DNA。196例临床标本的芯片检测结果与测序结果基本一致。结论:应用可视化基因芯片进行幽门螺杆菌感染个体化药物治疗相关基因检测具有较高的特异性和敏感性,结果准确且易判读,具有较好的应用前景,可以为临床医生提供用药指导。     

十二烷基硫酸钠对角质细胞基因表达的影响及作用通路研究

利用人全基因表达谱芯片对十二烷基硫酸钠(SDS)刺激后的角质细胞总RNA进行检测,研究SDS刺激对角质细胞基因表达的影响及作用通路,并对可能引发的疾病进行预测。SDS刺激引起角质细胞中605个基因表达显著上调,368个基因显著下调。主要通过TNF信号通路进行信号传导,经分析筛选出10个关键差异表达基因,包括IL-6,TNF,CCL5,CCL20,CXCL8,CXCL3,CSF2,CSF1,TNFAIP3和NLRC4,以上基因表达异常会促进炎症的发展并激活免疫系统。SDS刺激可能引发特应性皮炎并对过敏与自身免疫疾病有促进作用。     

5 cGyγ射线照射正常人淋巴母细胞基因表达转录谱的变化

应用基因芯片技术分析5cGγ低剂量60^Coγ射线照射正常人淋巴母细胞（AHH-1）后基因转录产物水平变化,探讨低剂量辐射对基因表达的影响规律。5eGy印Co7射线照射AHH-1细胞后4h,提取总RNA,用包含有14112个基因探针的人类cDNA芯片分析基因转录谱,照射组与对照组细胞的基因表达量差异比值大于2或小于0．5,两次检测结果一致的基因点为有效差异表达基因;用RT-PCR进一步验证部分差异表达基因;Western blot分析蛋白表达变化。结果筛选出了11个表达上调基因,9个表达下降基因：RT-PCR检测结果与芯片结果相一致,包括Connexin43、BMPR2、NOL6、IDC51760、LYK5等基因;Western blot证实Connexin43基因在翻译水平表达亦增加。实验结果表明所筛选出的差异表达基因有助于阐述低剂量辐射生物效应机理,部分基因有可能成为低剂量辐射暴露的生物标志物。     

基因芯片技术分析20 cGy γ射线照射人淋巴母细胞中差异表达的基因谱

应用基因芯片技术对20 cGy ^60Coγ射线照射的人淋巴母细胞和对照细胞中的mRNA表达水平进行对比杂交分析,探索差异表达基因。结果发现在所分析的14112条日的基因中差异表达显著的基因（2倍以上差异）有83条,其中表达上调的有21条,表达下降的有62条,这些基因表达产物涉及到信号转导、细胞周期调节、免疫相关蛋白、细胞骨架与运动等功能基因。表明低剂量辐射对多种功能基因表达产生了影响,是调控细胞辐射反应最基本的分子基础。     

基因芯片荧光靶点显微成像自动调焦控制

在基因芯片荧光靶点阵列图像CCD扫描采集系统中,显微成像自动调焦控制是进行芯片杂交信号荧光靶点图像采集的先决条件.在定义图像清晰度评价函数的基础上,通过对实时采集的显微图像进行清晰度评价函数计算,采用基于粗精结合原则的自动调焦控制策略,实现了荧光靶点显微成像自动调焦控制.调焦控制实验表明,该方法显著提高了基因芯片荧光靶点图像聚焦和采集的效率.     

胃癌相关miRNAs的筛选及其作用靶点的验证

目的筛选胃癌中相关miRNAs,并验证其作用靶点。方法应用基因芯片技术检测3份正常胃组织标本、24份胃癌组织标本、胃癌细胞SGC7901和正常胃黏膜细胞GES-1中328个miRNAs的表达情况。采用实时荧光定量PCR对结果进行验证,并用基因克隆和Western blot方法分析miR-9的作用靶点。结果共有26个miRNAs在胃癌标本(包括24份胃癌组织和SGC7901细胞)中异常表达。其中19个下调,7个上调。实时荧光定量PCR检测出miR-9在胃癌标本中的表达水平显著下调,该结果与基因芯片检测结果一致。miR-9与RAS癌基因家族成员RAB34的表达呈负相关。结论已初步筛选了胃癌相关miRNAs。miR-9可能是胃癌中的标记性miRNAs之一,RAB34是其作用靶点。