DNA探针、DNA芯片它们的工作原理是什么?

来源：学生作业帮助网编辑：作业帮时间：2024/05/04 19:38:44

DNA探针、DNA芯片它们的工作原理是什么?
DNA探针、DNA芯片
它们的工作原理是什么?

DNA探针、DNA芯片它们的工作原理是什么?
DNA探针技术又称分子杂交技术,是利用DNA分子的变性、复性以及碱基互补配对的高度精确性,对某一特异性DNA序列进行探查的新技术.
DNA探针是利用同位素、生物素等标记的特定DNA片断,该片断可大至寄生虫基因组DNA,小至20个碱基.
当DNA探针与待测的非标记单链DNA（或RNA）按碱基顺序互补结合时,以氢健将2条单链连接而形成标记DNA-DNA（或标记DNA-RNA）的双链杂交分子.将未配对结合的核苷酸溶解后用检测系统（放射自显影或酶检测等）检测杂交反应结果.
由于DNA分子碱基互补的精确性,单连DNA探针仅与样品中变性处理的DNA单链出现配对杂交,由此决定了探针的特异性.
DNA芯片是一种缩小了的生物化学分析器.通过芯片上微加工获得的微米结构和生物化学处理结合,便可将成千上万的与生命相关的信息集成在一小块玻璃芯片上.
采用芯片可进行生命科学和医学中所涉及的各种生物化学反应,以达到对基因、抗原和活体细胞等进行测试分析的目的.通过分析可得到大量具有生物学、医学意义的信息.
关于DNA芯片的设想可追溯到1989年,当时美国Affymetrix公司的科学家打算用许多分子研制一种硬币般大小的装置.他们想出一种巧妙的办法,利用光刻法与光化学合成法相结合,在一块平滑的玻璃片上,用不同的分子构建一个高密度网络.开始,他们把某些蛋白质堆放在玻璃片上,一名叫斯蒂芬·福多的年轻科学家立即看出了采用DNA的可能性,他意识到,芯片上的DNA分子就好像一条条细细的分子“维可牢(velcro)”(“维可牢”是一种尼龙刺粘搭链,两面相合即粘住,一扯即分开,用以替代服装上的纽扣等)可选择性地与某些基因,即DNA的短片段结合,从而检查出变异型基因.福多在理论上推定,让未知的DNA样品与分布在DNA芯片上已知的DNA序列接触,就能对其作出鉴定.因为DNA双螺旋的两条单核苷酸链总是遵循“碱基互补”的原则配对,即一条链上的A总是与另一条链上的T相结合,C也总是与G相结合.因此,当一条链上的碱基序列确定之后,即可推知另一条链上的碱基序列.这类带有已知DNA序列的芯片就能检测突变基因或碱基的各种改变.

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