Ақпарат

Қайта пайдалануға болатын микромассив чиптері

Қайта пайдалануға болатын микромассив чиптері


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Микромассив микросхемалар бір-біріне параллель көптеген экспрессиялық эксперименттер жүргізуге мүмкіндік береді, бірақ олар менің білуімше бір рет қана қолданыла алады. Қайта пайдалануға болатын микромассив чиптері бар ма? Адамдар оны қолданып көрді ме? Егер бар болса, олар жиірек бола ма? Егер адамдар нарықта болса да, оларды пайдалануды таңдамаса, оның себептері қандай болуы мүмкін?


Менің білуімше, коммерциялық қолжетімді қайта пайдалануға болатын микромассивтер жоқ. Мұның себебі, ең алдымен, массивтер шынымен сезімтал және сіз жалған оң сигналдармен қиындыққа тап боласыз. Мен бір кездері ажыратылған және бұрын күшті сигналы бар аймақтарда әлі де біршама сигналдар беретін микромассивті көрдім.

Бетінде байланған зондтарға зақым келтірместен, барлық гибридтелген үлгілерді чиптен алып тастауды қамтамасыз ету керек. Менің ойымша, «бәрі өшірілді» және «кейбір үлгі әлі де байланысты» арасындағы келіссөздер жеткіліксіз. Кім жалған позитивті сигналдарға қауіп төндіргісі келеді және осы негізде жарияланымдардан бас тартқысы келеді? Сондай-ақ жалған-оң сигналдар астында жасырылған әлсіз сигналдарды жоғалтуыңыз мүмкін.


Микромассивтерге арналған таңбалаудың жоғары шешімдері

Микромассивтер мыңдаған мутацияларды немесе ген экспрессиясының өзгерістерін жоғары өткізу қабілеттілігі форматында талдауға мүмкіндік береді. РНҚ мен ДНҚ үшін мақсаттылықтан геномдық талдауға дейінгі қажеттіліктердің алуан түрлілігін шешу үшін жоғары сапалы деректердің үлкен көлемін жылдам жинауға болады.

Enzo Life Sciences микромассивтерге будандастыруға дайындау үшін нуклеин қышқылдарын күшейту және таңбалау үшін таңбалау шешімдерін ұсынады. Біздің жетекші CYTAG® CGH таңбалау жинағы - CGH микромассивтеріне арналған бояу негізіндегі жоғары таңбалау жинағы, ал біздің CYTAG® TotalCGH таңбалау жинағы сонымен қатар CGH+SNP микромассивін талдау үшін ДНҚ-ны белгілеуге қажетті құрамдастарды қамтиды. CYTAG® желісіндегі ең жаңа қосымша - бұл 50 нг дейінгі құнды төмен кіріс үлгілерін жоғары тиімділікпен таңбалауға арналған CYTAG® SuperCGH таңбалау жинағы. Сонымен қатар, біздің BIOARRAY® күшейту және таңбалау жинақтары биотин негізіндегі ген экспрессиясы массивтері үшін алтын стандартты таңдау болып табылады.


Қайта пайдалануға болатын микромассив чиптері - Биология

ДНҚ микромассив чипінің принципі: Вариант детектор массивтері (VDAs) ретінде пайдалану
(SM Carr және т.б. кейін 2008. Comp Biochem Physiol D, 3:11)

А ДНҚ чипі кремний шынының кішкене бөлігі (

1 см 2 ) оған көптеген синтетикалық, бір жіпті ДНҚ олигонуклеотидтері (" олиго ") химиялық байланысқан [сол жақта]. Олиголар ДНҚ зондтары ретінде қызмет етеді: олар тек нуклеотидтер тізбегі толық комплементарлы ДНҚ молекулаларына ғана таңдамалы түрде "жабысады" (тазалайды): Т жұптары A-мен және G-мен С. Сондықтан олар болуы мүмкін. гендердің гетерогенді қоспасында нақты ДНҚ тізбегінің болуын анықтау үшін қолданылады, мысалы, толық геномның фонында белгілі бір аллельдің болуы. Іс жүзінде олиголар молекулалық «велкро» сияқты әрекет етеді. Компьютер «үлгіні» оқиды. күйдіру және аллельдер бар «есептер».

ДНҚ чиптерін бір нуклеотидтік полиморфизмдермен («SNPs») ерекшеленетін ДНҚ тізбегін іздеу үшін Variant Detector Arrays (VDA) пайдалануға болады. Бұл мысалда бірінші блокта ерекшеленген төрт олигоның ДНҚ тізбегі соңғы позицияда ғана ерекшеленеді. Қандай аллельдер бар екенін анықтау үшін жеке адамның геномдық ДНҚ-сы бөлініп, флуоресцентті бояумен белгіленеді және чипке қолданылады. ДНҚ-ның геномдық фрагменттері бір-біріне толық сәйкес келетін олиголарға ғана күйдіріледі: бұл жағдайда аллель

Олиго және аллель бар

G олиго. Компьютер екі флуоресцентті тегтердің орнын оқиды және жеке адамды C/T гетерозигота ретінде анықтайды. [Қалған үш бағандағы жалғыз дақтар жеке адамның үш сәйкес SNP позициясында гомозиготалы екенін көрсетеді].

4 x 4 массивтері 256-олиго чипінің бір бұрышына (төменгі оң жақта) сәйкес келеді. Микромассивтердің ағымдағы буыны сыйдыра алады жүздеген мың олиго.


ДНҚ микромассиві дегеніміз не? | Генетика

Бұл мақалада біз ДНҚ микромассивінің мағынасы туралы талқылаймыз.

ДНҚ микромассиві – зерттеушілер бір уақытта мыңдаған гендердің өзара әрекеттесуін жақсырақ бейнелеуі үшін бір чипте бүкіл геномды бақылауға арналған жаңа технология. Жаңа геном чипі бір чипте бүкіл геномды бақылау үшін қолайлы. DNA Microarray ғалымға бүкіл мүшенің генетикалық күйін бағалауға мүмкіндік береді. Соңғы уақытқа дейін жасушалардағы РНҚ-ны талдау қиын және көп уақытты қажет ететін.

1991 жылы Стэнфорд университетінің зерттеушілері компьютерлік индустрия пайдаланатын микрочипке бейімделген жаңа технологияны жасады. Бұл микрочип кез келген биологиялық шыққан мыңдаған гендердің гендік экспрессия деңгейіндегі өзгерістерді бақылаудың күшті құралы болып табылады. Гендік чиптің артындағы теория қарапайым, мұнда РНҚ молекуласы белгілі бір жасушадағы ДНҚ үлгісімен біріктірілген.

Зертханада кДНҚ өндірілгеннен кейін, ол ДНҚ чипіне ұшырайды, өйткені кДНҚ оның комплементарлысымен байланысады. Хабарлама молекулалары ДНҚ үлгісіне сәйкес чиптегі дақтарды таниды және оларға бекітіледі. Бұл хабарлама молекулалары флуоресцентті бояғыштармен бағытталған, сондықтан ғалым кез келген уақытта экспрессияланатын гендердің үлгісін көре алады.

Дақты экспрессияланбаған ген аймағымен салыстыруға болады. Чип 7,62 сантиметрге 2,54 см және қалыңдығы шамамен 1,7 миллиметр болатын микроскопиялық шыныдан жасалған. Дақтар түріндегі ДНҚ микромассивінің үлгісі компьютерлік чиптерді басып шығару үшін қолданылатын процедураға ұқсас процедураны пайдаланып слайдқа басып шығарылады.

ДНҚ дақтары слайдқа оңай жабысады. Әрбір нүкте генді білдіреді. ДНҚ нүктесі белгілі функцияның толық реттелген гендері немесе ішінара реттелген белгісіз гендердің жинағы. Басып шығару немесе анықтау арқылы чипті өндіру арразер деп аталатын машинамен жүзеге асырылады.

Көптеген массивтерде бірнеше түйреуіштермен жабдықталған жоғары жылдамдықты роботтық қол бар. Қолды cDNA микромассив чипін генерациялау үшін шыны слайдта таңдалған аймақтарға және конфигурацияларға гендерді орналастыруға мүмкіндік беретін бағдарламалық құрал арқылы басқарылады. Компьютер ген чипіндегі әрбір геннің орнын бақылай алады.


Microarray технологиясы

Illumina microarray технологиясы (BeadArray технологиясы ретінде де белгілі) кремний диоксиді микробисерлерді пайдаланады. Әрбір массивтің немесе BeadChip бетінде бір адамға арналған жүздеген мыңнан миллиондаған генотиптерді бірден талдауға болады. Бұл кішкентай кремнеземді моншақтар мұқият өңделген шағын түтіктерде орналасқан және геномдағы белгілі бір локусқа бағытталған олигонуклеотидтік зондтың бірнеше көшірмелерімен қапталған.

Бисер негізіндегі микромассивтер

Екі субстраттың кез келгенінде шағын түтіктерде өздігінен жиналатын кремнеземдік моншақтар: талшықты-оптикалық байламдар немесе жазық кремний тотығы сырғымалар.

Illumina микромассивтері қалай жұмыс істейді?

ДНҚ фрагменттері BeadChip үстінен өтіп бара жатқанда, әрбір зонд ДНҚ үлгісіндегі комплементарлы тізбегімен байланысып, қызығушылық локусынан бұрын бір негізді тоқтатады. Аллель спецификасы төрт таңбаланған нуклеотидтердің бірін қамтитын бір негіздік кеңейту арқылы беріледі. Лазермен қоздырылған кезде нуклеотид белгісі сигнал шығарады. Бұл сигналдың қарқындылығы сол локуста аллельдік қатынас туралы ақпаратты береді.

Микромассивтер қалай жұмыс істейді

Әрбір талдау екі түсті көрсеткішті пайдаланып локусты генотиптейді: әрбір аллель үшін бір түс. Екі түстің салыстырмалы қарқындылығы генотиптің гетерозиготалы немесе гомозиготалы екенін көрсетеді.

Сенімді Microarray технологиясы

Сенімді деректер сапасы және құнды геномдық аймақтарды ерекше қамту Infinium генотиптеу массивтерін жоғары өнімді скрининг пен ауқымды зерттеу бағдарламалары үшін жетекші мекемелердің таңдаулы платформасына айналдырады. Infinium технологиясы ерекше деректер сапасы мен қоңырау жылдамдығын, сондай-ақ тұрақты қайталану мүмкіндігін береді. Біз SNP күрделілігі мен үлгі өткізу қабілетіне негізделген микромассив опцияларының кең ауқымын ұсынамыз.

Infinium-қуатталған массив барысы

Бірінші BeadChip-ті іске қосқаннан бері біз зерттеушілерге ғылымды алға жылжытуға көмектесетін микромассив шешімдерін жаңарттық.

Infinium-қуатталған массив барысы

Метилдеу массивінің технологиясы

Infinium метилдеу технологиясы геномдағы метилдену деңгейлерін жоғары дәлдікпен және дәл санмен анықтауға мүмкіндік береді. Бір CpG учаскелері деңгейінде цитозин метилденуін анықтау үшін Infinium метилдену талдауын пайдаланыңыз.

Тұтынушылар біздің Microarray технологиямызды қалай пайдаланады

Тұтынушылардың геномдық тестілеу қызметтері Үндістанда бар

Ану Ачария неге төмен баға мен жоғары сапаның үйлесімі Mapmygenome-ді Illumina микромассивтерін таңдауға әкелгенін сипаттайды.

Полигендік тәуекел ұпайлары дәрігердің құралдар жинағындағы пайдалы құралдарға айналуы мүмкін

Зерттеушілер депрессиямен байланысты генетикалық қауіпті локустарды жақсы түсіну үшін геномдық қауымдастық зерттеулерін пайдаланады.

Жоғары өнімді генотиптеу мал шаруашылығын хабардар етеді

Infinium микромассивтерін пайдалана отырып, GeneSeek орташа қоңырау жылдамдығына > 99,3% және 99,9% сәйкестікке қол жеткізеді.

Таңдаулы жарияланымдар

Войчик, Г.Л., Графф, М., Нишимура, К.К. т.б. Әртүрлі популяциялардың генетикалық талдаулары күрделі белгілерді ашуды жақсартады. Табиғат. 2019570(7762),514–518.

Каппер, Д., Джонс, Д., Силл, М. және т.б. Орталық жүйке жүйесінің ісіктерінің ДНҚ метилизациясына негізделген жіктелуі. Табиғат. 2018555(7697),469–474.

Танымал өнімдер

Infinium XT

Infinium XT - 50 000-ға дейін бір немесе көп түрге арналған теңшелетін нұсқаларды өндіру ауқымында генотиптеуге мүмкіндік беретін жан-жақты микромассив шешімі.

Infinium жаһандық скрининг

Популяциялық масштабтағы генетика, нұсқа скринингі, фармакогеномика зерттеулері және дәл медицина зерттеулері үшін келесі ұрпақ генотиптеу массиві.

Infinium жаһандық әртүрлілік

CpG аралдарын, гендер мен күшейткіштерді кеңінен қамтитын сенімді метилдеу профильді микромассив. Эпигеномдық қауымдастықты зерттеу үшін пайдаланыңыз.

Микромассивті таңдау құралдары

Гендік панель және массив іздеу құралы

Адамның микромассивтерін геномдық орын немесе нұсқа идентификаторы бойынша іздеңіз немесе басқа түрлерге арналған массивтерді табыңыз.

Аурудан Gene Finder

Оңтайландырылған микромассив дизайны үшін ауруға байланысты гендерді бағалау үшін деректерге негізделген тәсілді пайдаланыңыз.

Жиі бірге сатып алынады

Сіздің заттарыңыз себетке қосылды.

Microarray технологиясы бойынша кеңестер

ДНҚ тізбектерінің белгіленуі

Illumina массивінің манифесттері мен GenomeStudio жобаларында табылған әртүрлі тізбек белгілеулері туралы біліңіз.

TOP/BOT Strand және A/B аллельді анықтау бойынша нұсқаулықтар

Бір нуклеотидті полиморфизмдерге арналған осы номенклатураны түсінуге көмектесетін қадамдық әдіс.

Массив деректері үшін ДНҚ тізбегі мен аллель ақпаратын қалай түсіндіруге болады

Генотиптеу деректерін салыстыру кезінде бірдей ДНҚ тізбегінің белгіленуін пайдалану маңызды.

Сізді қызықтыратын салаға негізделген Illumina-дан ақпараттық бюллетеньдерді, жағдайлық зерттеулерді және ақпаратты алғыңыз келе ме? Қазір тіркеліңіз.

Қатысты қолданбалар

Микромассив техникасы

Illumina микромассивтері кез келген көлемдегі геномдық зерттеулерді алға жылжыту үшін жоғары сапалы деректер мен ерекше геномдық қамтуды ұсынады.

Адамның генотипі

Адамның генотиптік массивтері белгілер мен ауруға байланысты нұсқаларды анықтау үшін мыңдаған үлгілерді өңдеу үшін өте қолайлы.

Метилдену массивінің талдауы

Метилдену массивтері бір нуклеотидті рұқсатта геном бойынша метилдену учаскелерінен жоғары өнімділік, сандық сұрау жүргізуге мүмкіндік береді.

Микромассив деректерін талдау

Массивтің эксперименттік дизайнына, үлгіні қадағалауға және микромассив деректерін талдауға арналған бағдарламалық құралдар.

Инновациялық технологиялар

Illumina-да біздің мақсатымыз - генетикалық вариация мен функцияны талдауға инновациялық технологияларды қолдану, осыдан бірнеше жыл бұрын тіпті елестету мүмкін емес зерттеулерді жүргізуге мүмкіндік беру. Клиенттеріміздің қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін инновациялық, икемді және ауқымды шешімдерді жеткізу біз үшін маңызды миссия. Бірлескен өзара әрекеттесуге, шешімдерді жылдам жеткізуге және сапаның ең жоғары деңгейін қамтамасыз етуге жоғары мән беретін жаһандық компания ретінде біз осы тапсырманы орындауға тырысамыз. Illumina инновациялық реттілік және массив технологиялары өмір туралы ғылымды зерттеуде, трансляциялық және тұтынушылық геномикада және молекулалық диагностикада жаңа жетістіктерге ықпал етеді.

Тек зерттеу мақсатында. Диагностикалық процедураларда қолдануға болмайды (арнайы көрсетілгеннен басқа).


Шолушылардың пікірлері

Шолушының 1 есебі: Доктор Джанет Сиферт

Jaksik және т.б. микромассивтерді пайдалану және олардың нәтижелерін зерттеу деректерін бағалау үшін пайдаланудың сақтықтары мен қиындықтары туралы шолу мақаласын жазды. Киммел зертханасының бірнеше жыл бойы микромассив деректерімен айтарлықтай тәжірибесі бар, сондықтан оның командасының мұндай мақаланы бағалау және жазу тәжірибесі жақсы орналастырылған. Мен олардың шолуын жан-жақты және мұқият деп санаймын. Бұл микромассив эксперименттерін қолдануды қарастыратын кез келген адамға, сондай-ақ микромассивтерді бұрынғы пайдаланудағы ақауларды жоюға және ілеспе статистикалық бағалауға мұқтаж адамдарға айтарлықтай пайдалы болады. Жарияланған әдебиеттер микромассивтерді пайдалануды қарастыратын бірқатар мақалаларды ұсынса да, бұл мақаланы зерттеушілер қауымдастығы үшін құнды ететін көптеген микромәліметтер жиынтығымен белсенді жұмыс істейтін статистика мамандары осы топтың тәжірибесі болып табылады.

Шолушының 2-есеп: доктор Леонид Ханин

Бұл микроаррей технологиясымен байланысты қателер мен сәйкессіздіктердің әртүрлі көздерін егжей-тегжейлі тізімдейтін және талдайтын қызықты мақала. Ол келесі іргелі сұраққа жауап беру жолындағы маңызды қадам болып табылады: микромассив технологиясы геномдық деңгейде биологиялық жүйелерді одан әрі түсіну үшін сенімді құрал бола ма, әлде ол көптеген биологиялық/технологиялық артефактілерді шығарып, негізінен жалған білімдер тудыруы мүмкін бе? Мақаланың басты кемшілігі оның толығымен сапалы болуы деп есептеймін, өйткені бұл жұмыста анықталған әртүрлі факторлардың әсерінің немесе олардың салыстырмалы маңыздылығының сандық бағасы берілмейді. Микромассивтерді пайдаланатын зерттеуші қоятын негізгі сұрақ - бұл факторлардың әсері шамалы немесе маңызды. Мақалада осыған байланысты ешқандай ақпарат немесе пікір жоқ. Микромассив технологиясын құрайтын процестердің табиғаты бойынша биохимиялық немесе физикалық екенін ескере отырып, әртүрлі факторлардың гендік экспрессиялық сигналдарға әсерін сандық түрде бағалау негізінен мүмкін болып көрінеді. Мысалы, мұнда ДНҚ/РНҚ гибридизациясының физикасы туралы екі маңызды жарияланым бар, олардағы сілтемелерді де қараңыз:

1. E. Carlon, T. Heim (2006), жоғары тығыздықтағы олигонуклеотидтік микромассивтердегі РНҚ/ДНҚ гибридизациясының термодинамикасы, Physica A 362: 433�.

2. A. Ferrantini, E. Carlon (2008), Affymetrix Genechips ішіндегі тамаша сәйкестіктер мен сәйкессіздіктер арасындағы байланыс туралы, Gene 422: 1𠄶.

Техникалық деңгейде менде келесі сұрақтар мен пікірлер бар.

1. Мақалада айтылмаған гендердің экспрессия деңгейін анықтаудағы белгісіздік көздерінің бірі – генді табудағы қателер. Модельдік ағзалардың жақсы түсіндірмесі бар геномдары үшін олар шамалы болуы мүмкін, ал көптеген басқа организмдер үшін генді табудағы I және II типті қателер 10% дейін жоғары болуы мүмкін.

Авторлардың жауабы: Деректерді алдын ала өңдеу қадамының сипаттамасына дәл емес транскриптом деректерінен туындаған зонд дизайнындағы кемшіліктердің сипаттамасы қосылды.

“Қорытындылау қадамы зонд пен зондтың сапасына өте тәуелді, олар микромассив дизайны кезінде транскриптомдық деректердің дәл болмауына байланысты көп жағдайда төмен болады. Бұл зонд спецификасының төмен болуына байланысты бірнеше гендердің транскрипттеріне бағытталған зондтарға, белгілі транскрипттердің ешқайсысын көрсетпейтін зондтарға [41, 42] немесе бір генді салыстыратын бірнеше зондтарға [39, 40] әкелуі мүмкін, бұл әдістерді әзірлеуді қажет етеді. бар зондтарды тексеру және зондтарды қайта анықтау үшін қолданылады [41, 42, 96]. “

2. Мәтінде өте қысқаша ғана айтылған, бірақ көбірек талқылауға лайық тағы бір фактор – мРНҚ алынатын биологиялық материалдың гетерогенділігі. Ол әртүрлі типтегі жасушаларды, олардың өмірлік циклінің әртүрлі фазаларындағы жасушаларды, тыныш және көбейетін жасушаларды және т.б.

Авторлардың жауабы: Жасушалардың гетерогенділігі көптеген биологиялық зерттеулердің негізгі мәселесі болып табылады және микромассивті зерттеу нәтижелеріне айтарлықтай әсер етуі мүмкін. Дегенмен, бұл мәселе микроаррей протоколының техникалық аспектілеріне қатысы жоқ болғандықтан, біз оны осы мақаланың шеңберінен тыс деп санаймыз.

3. «Қорытындылар» бөлімінде тағы да қысқаша атап өтілді, бірнеше репликацияларды қолдану микромассив эксперименттерінің дизайнын жақсартуы мүмкін. Менің ойымша, бұл өте маңызды сәт. Өзгерістер мен қателердің көптеген көздері бар көптеген микромассив эксперименттері процестің бір рет іске қосылуына негізделгені мені өте қорқынышты деп санаймын! Мақала авторлары қандай ең аз репликация санын ұсынады?

Авторлардың жауабы: Біздің тәжірибемізге сүйене отырып, біз ұяшық сызықтарына негізделген зерттеулер үшін кемінде 3 қайталауды пайдалануды ұсынамыз. Статистикалық тұрғыдан стандартты ауытқуды бағалау дұрыс болуы үшін кемінде 3 үлгі қажет. Репликациялардың көп саны сапасыз материалмен айналысатын эксперименттер немесе ген экспрессиясындағы шағын айырмашылықтарды анықтауға бағытталған зерттеулер үшін өте пайдалы болуы мүмкін. Бірнеше пациенттерден алынған үлгілерге негізделген эксперименттер үшін репликациялар әдетте қажет емес, өйткені сенімділік деңгейі зерттелген пациенттердің санына қарай артады.

4. Microarray Structure бөлімінде берілген зондқа будандастырылған материалдың мөлшері үлгідегі берілген геннің ДНҚ немесе РНҚ мөлшеріне байланысты екені айтылған. ”Бұл функционалдық қатынас дегеніміз не? Микромассив микросхемасы шығаратын оптикалық сигналдың шамасы үлгідегі геннің РНҚ транскриптінің көшірме санына пропорционалды ма? Микромассив шығыс деректері алдын ала өңделген кезде бұл қатынасқа не болады?

Авторлардың жауабы: Зондтың флуоресценция қарқындылығы сәйкес геннің РНҚ деңгейіне пропорционалды, дегенмен Held және басқалары көрсеткендей. 2006 жылы деректер алдын ала өңделген немесе өңделмеген болса да, байланыс сызықты емес.

Ақырында, мұнда бірнеше шағын пікірлер бар.

Авторлардың жауабы: Шолушының шағын пікірлері ескерілді. Қолжазбадағы сәйкес өзгерістер сұр түспен белгіленген.

1. Кіріспе, 2-жол. “физикалық немесе химиялық жағдайлар”. Мүмкін биологиялық жағдайлар да?

2. Кіріспе, 4-жол. “thei’d”𠇎valuate” және “variability”” арасында кірістіру керек сияқты.

3. Кіріспе, 2-параграф, 2-сөйлем. ”””“. Қолданылған “ерекше әдістер”””ȁȁȁȁ””””””?

4. Кіріспе, соңғы абзац. �uracy” және “precision” арасындағы айырмашылық неде? Сондай-ақ, микромассив жағдайында ерекшелік қалай анықталады?

Автордың жауабы: Дәлдік пен дәлдік анықтамаларын сілтемеден табуға болады. 45.

Микромассив жағдайында ерекшелік зондтың бірегей мақсатты тізбекті байланыстыру мүмкіндігін білдіреді. Арнайы зонд тек мақсатты тізбектің көлеміне пропорционалды сигнал береді, ал спецификалық емес зонд сигналы бірнеше мақсатты реттілікпен әрекеттесу нәтижесі болады. Зондтың ерекшелігін кросс-гибридтеу арқылы азайтуға болады, бұл спецификалық емес будандастыру деп те аталады, бұл құбылыс Watson𠄼rick ережелеріне сәйкес бір-бірін толық толықтырмайтын тізбектер бір-бірімен байланысады.

5. Кіріспе, соңғы сөйлем. “have” жою.

6. Микромассив құрылымы, 2-параграф. Нақты транскрипттің 3-соңына жақын орналасқан “� nt реттілік фрагменттері (Cурет   1 ). “Бұл 1-суретте анық емес. .

7. Микромассив құрылымы, соңғы абзац. Платформалық айырмашылықтар микромассивтердің төмен дәлдігіне ықпал етеді, сондықтан ““” болса да” орынсыз болып көрінеді.

8. I қадам: РНҚ изоляциясы, 1-параграф. “…рибосомалық РНҚ…… сирек зерттеледі”. Менің ойымша, рРНҚ филогенезде және фармакологияда кеңінен зерттеледі.

9. I қадам: cDNA синтезі, 1-параграф. Мұнда айтылған сан 3 емес, 4 болуы керек емес пе?

10. Қорытынды, 1-параграф. Осы контексте “морфологиялық белгілер” маңыздылығы қандай?

11.   1-суретке жазу. А және В зонд жиынтықтарының мақсаты қандай? Сондай-ақ, �”” сәйкес келеді“““””””, техникалық түсініктемелерді 4 қараңыз?

12. Сурет  2 . Менің ойымша, суретте көрсетілген микромассив экспериментінің қадамдары микромассив эксперименттерінің биологиялық фонында сипатталған қадамдарға сәйкес келсе жақсы болар еді.

13. Кесте  2 . Қатені қамтитын бақылау зондының нәтижелерінің басқа екі комбинациясы туралы не деуге болады?

14. Авторларға өз ұсыныстарын тексеру ұсынылады. Жетіспейтін немесе қосымша үтірлері бар бірнеше орындар бар, мақаланы алып тастауға болатын (немесе мүмкін болуы мүмкін) және т.б.

Шолушының 3-есеп: Доктор I Кинг Джордан

Бұл шолушы жариялауға ешқандай түсініктеме берген жоқ.


ДНҚ микромассивінің қолданылуы:

ДНҚ микромассивінің бірінші және ең басты қолданылуы транскриптомиканы зерттеу екені анық.

Транскриптом – ақуызға айналатын геномның жалпы мРНҚ-ның толық жиынтығы.

Геннің аралық түрде мРНҚ-ға транскрипцияланатын, содан кейін белокқа ауысатын протеин түзетін тізбектері бар.

Транскрипция кезінде түзілген мРНҚ-ны бағалау арқылы біз белоктың қандай мөлшерде түзілетінін бағалай аламыз.

Сондықтан біз тіпті микромассив арқылы протеомдарды зерттей аламыз.

Қазіргі заманда микромассивті қолданудың қызықты түрлерінің бірі көптеген тұқым қуалайтын және тұқым қуаламайтын ауруларды диагностикалау болып табылады.

Мультигендік бұзылыстарды ПТР әдісі кезінде зерттеу мүмкін емес, микромассив бір уақытта сонша генді талдай алады, сондықтан гендегі мутацияларды немесе көптеген гендердің мутацияларын микромассив арқылы зерттеп, талдауға болады.

Тіпті сирек кездесетін генетикалық жағдайлар мен қатерлі ісікке бейімділік диагностикасы үшін ең бірінші таңдау болып табылады.

Екі тін арасындағы ген экспрессиясы (тінге тән транскриптомды зерттеу) ДНҚ микромассивінің көмегімен мүмкін болады.

Екі түрлі тіндерден мРНҚ алынады, кері кДНҚ-ға транскрипцияланады және екі түрлі флуоресцентті бояумен таңбаланады.

Екі тінге спецификалық кДНҚ шыны слайдқа орналасқан зондпен будандастыру үшін бір-бірімен толық.

Шығарылатын сигналдың қарқындылығы будандастыру көлеміне тура пропорционалды, сондықтан әртүрлі тіндердегі әртүрлі гендердің экспрессиясын анықтауға болады.

Ол геномдық пайда мен шығынды зерттеуде қолданылады.

Жоғарыда талқылағанымыздай, SNP микромассивінде әртүрлі хромосомалардан көшіру санының барлық вариациясын анықтауға болады, осылайша біз жойылған немесе жоғалған тізбектің мөлшерін өлшей аламыз және геномға қоса аламыз.

ДНҚ микромассивінің басқа түрінде қоршаған ортадағы әртүрлі ДНҚ-да болатын әртүрлі микроорганизмдерді бір микрожиым экспериментінде анықтауға болады.

Аурумен байланысты жаңа мутацияларды сипаттауға болады.

Микромассив техникасы бізде бар мутация туралы ақпаратқа негізделген, ДНҚ тізбегінен айырмашылығы ол жаңа мутацияларды немесе вариацияларды анықтай алмайды.

Бірақ оны біз зерттегіміз келетін аурумен мутациялардың байланысын зерттеу үшін қолдануға болады, осылайша геномдық қауымдастықты зерттеу.

  • ГМО өсімдіктерін зерттеу
  • Популяцияны зерттеу
  • Гендік және генотиптік зерттеулер
  • Сот сараптамасы
  • Фармакогеномиялық зерттеулер
  • Қатерлі ісіктерді зерттеу

Жеке тұлғалар немесе студенттер топтары өз идеяларын растау үшін жарияланған ақпаратқа негізделген дәлелдермен бірге бір немесе бірнеше гендер туралы ақпаратты ұсына алады.

Студенттер осы ДНҚ чипіндегі немесе жарияланған микромәліметтерден алынған ақпаратты пайдалана отырып, биоинформатика құралдарын меңгергендігін көрсету үшін презентация немесе жазбаша тапсырма орындай алады.

Бұл ДНҚ чипі жарамдылық пен сенімділік сияқты эксперименталды концепциялардың бай талқылауына мүмкіндік береді. Бұл ұғымдарды оқушылардың чиптеріндегі бақылау нүктелерін түсіндіру арқылы бағалауға болады.

Студенттер микромассивті басып шығаруға және будандастыруға қатысатын химиялық әрекеттесулер туралы түсінігін көрсете алды. Ғаламторда қол жетімді жаңа ақпараттың байлығын пайдалана отырып, студенттер микромассив технологиясының ағымдағы және әлеуетті қолданбаларына шолу жаза алады.

Қолмен басып шығарылған ДНҚ чипі симуляцияланған cDNA нысанасымен будандастырылған. Тор 1 симуляцияланған кДНҚ-мен будандастырылды Арабидопсис жарықта өсірілген көшеттер, және 2-тор қара өскен көшеттерді бейнелейтін симуляцияланған кДНҚ-мен будандастырылды. Чиптегі ДНҚ дақтарының идентификациясы арқылы көрсетіледі Зондтың орналасуы диаграмма. Сәйкес ген атауларын I кестеден табуға болады. 10 зонд оң бақылау, ал 11 зонд теріс бақылау («Нәтижелер» бөлімін қараңыз).


КІРІСПЕ

Күн сайын газеттерде геномдық әдістерді қолдану арқылы ашылған жаңалықтар туралы әңгімелер жарияланады. Танымал әдістердің бірі - зерттеушілерге бүкіл геном үшін ген белсенділігінің деңгейін өлшеуге мүмкіндік беретін ДНҚ микромассиві. Жақында жүргізілген зерттеулер ДНҚ микромассивтерін қатерлі ісік сияқты ауруларды жақсырақ диагностикалау үшін қолдануға болатынын көрсетті. Жақында микромассивтер клиникалық диагностиканың бір бөлігі болады (Какиучи т.б., 2004). Көптеген адамдар үшін геномдық әдістерді түсіну маңыздырақ. Бақытымызға орай, магистранттар бірқатар бастамалар арқылы ДНҚ микромассивтеріне қол жеткізе алады (Brewster т.б., 2004 Кэмпбелл т.б., 2006 Кэмпбелл және Хейер, 2006a, 2006b Белсенді оқытуға арналған геномдық консорциум [GCAT], 2006a). Дегенмен, жоғары сынып оқушылары уақыт пен қаржыландырудың шектелуіне байланысты микромассив сияқты ең жаңа әдістерді үйренуді жиі жіберіп алады (Ұлттық зерттеу кеңесі [NRC], 2002).

Біз жоғары сынып оқушыларына ДНҚ микромассивтері туралы үйрететін 2-ден 3-ге дейінгі ДНҚ микромассив модулінің бөлігі болып табылатын ылғалды зертханалық модельдеуді жасадық. Біздің мақсаттарымыз мыналарды қамтиды: 1) гендер экспрессиясын зерттеу үшін микромассивтердің қалай қолданылатынын тәжірибенің интерактивті әдісімен қамтамасыз ету 2) студенттерге ДНҚ микромассивтері бір уақытта көптеген гендердің белсенділігін өлшей алатынын үйрету және 3) студенттерге гендердің дифференциалды реттелетінін (басқаша түрде көрсетілген) анықтауға мүмкіндік беру. әртүрлі жағдайлар). Бұл модуль студенттерге ДНҚ микротәжірибелері қалай орындалатынын үйрету үшін ылғалды зертханалық модельдеуді (Zanta, 2004, 2006 қағаз зертханалық жаттығуымен бірге) пайдаланады. Сонымен қатар, модельдеу арқылы студенттер гендердің дифференциалды түрде реттелетінін біледі. Алдын ала тестілеу кезінде микромассивті модельдеу белсенді, практикалық оқуға көмектесті, студенттерге зертхана ұнады және олар симуляцияға дейін және кейін жүргізілген сауалнамалардағы ұпайларын айтарлықтай жақсартты. Модельдеу өте сенімді және 45 минуттық сабақ кезеңіне сәйкес келеді. Реагенттер қымбат емес және бірнеше сыныптар үшін бір рет дайындалуы мүмкін. Бүгінгі білім беруді тестілеу жағдайында жаңа биология модулі оқу жоспарына енгізілуі үшін ол стандартталған сынақтарда көрсетілетін кейбір ұлттық ғылым бойынша білім беру стандарттарына (NRC, 1996) жауап беруі керек. Микромассивті модельдеу студенттерге жыл соңындағы сынақтарда қарастырылатын бірнеше білім стандарттарын шешуге көмектесу үшін қатерлі ісік биологиясындағы кейс зерттеуін пайдаланады (1-қосымша материалды қараңыз).

Жақында NRC зерттеуі (2005) АҚШ-тың орта мектеп сыныптарында оқушылар үшін күрделі және мағыналы зертханалық тәжірибелер жиі жетіспейтінін көрсетті. NRC есебінде жақсы зертхана нені құрайтыны көрсетілген. Студенттердің оқуға практикалық және ақыл-ой мүмкіндіктері болуы керек. Сонымен қатар, колледж оқытушылары студенттердің заманауи биологияға дайындығы нашар деп жиі шағымданады. Сондықтан орта мектеп мұғалімдеріне студенттеріне жоғары сапалы, қызықты зертханалық тәжірибелер беруге және оларды колледждегі биология курстарына дайындауға көмектесетін оқу материалдары қажет. Бұл мақалада студенттердің көп саны үшін пайдалануға болатын модельдеу сипатталған. Модельдеу ұлттық семинарларда >100 орта мектеп мұғалімдерімен, Хинсдейлдегі (IL) екі мұғаліммен және 338 оқушымен және Мэриленд штатындағы Монтгомери округіндегі мектеп ауданындағы төрт орта мектеп мұғалімімен және ~150 оқушымен қолданылды. Қосымша материалдағы қосымшалар дымқыл зертханалық үлестірмелі материалдар мен қағаз зертханалық жаттығуларының барлық бағалау құралдарын онлайн режимінде де қол жетімді етеді (Zanta, 2004). Модельдеу Genisphere (Hatfield, PA) арқылы коммерцияланған, біз «өзіңізді қалай жасауға болады» нұсқасын жариялай аламыз деген келісіммен.

ДНҚ микромассивінің әдістемесі

ДНҚ микромассивтері геномдағы әрбір ген үшін транскрипцияның салыстырмалы мөлшерін (гендік экспрессия) зерттеу үшін пайдаланылатын жоғары өнімділік әдісі болып табылады. ДНҚ микромассивтері (кейде гендік чиптер деп аталады) ген экспрессиясының сандық көрсеткіштерінің абсолютті деңгейіне мүмкіндік бермейді (мысалы, бір жасушаға 250 мРНҚ молекуласы). Дегенмен, ДНҚ чиптері зерттеушілерге бақылау популяциясы шығарған мРНҚ мөлшеріне қатысты үлгіде қанша мРНҚ өндірілгенін анықтауға мүмкіндік береді. Мысал зерттеу ген экспрессиясының жоғарылауы (индукция) немесе азаюы (репрессия) бар-жоғын және егер болса, қаншалықты екенін анықтау үшін өкпенің қатерлі ісігі тінін сау өкпе тінімен салыстыруы мүмкін. Екі үлгідегі белгілі бір ген шығаратын мРНҚ-ның салыстырмалы мөлшерін транскрипциядағы айырмашылықтарды көрсететін қатынасты шығару үшін пайдалануға болады. Мысалы, егер А гені сау өкпе жасушаларында 250 мРНҚ молекуласын және өкпе рагы жасушаларында 1000 мРНҚ молекуласын шығарса, онда А гені өкпенің қатерлі ісігінде төрт есе индукцияланады (яғни, 1000 ÷ 250 = 4). Керісінше, сау жасушалар В генінен 4000 мРНҚ молекуласын шығарады, бірақ өкпенің қатерлі жасушалары тек 500 шығарады, содан кейін В гені рак клеткаларында сегіз есе репрессияланады (яғни, 4000 ÷ 500 = 8). Дегенмен, кейбір гендер өкпенің қатерлі ісігі жасушалары мен сау өкпе жасушалары арасындағы транскрипция деңгейінде айырмашылықтарды көрсетпейді, осылайша олардың гендік реттеу қатынасы шамамен бір болады. Егер біз өкпенің қатерлі ісігінің себептерін түсінгіміз келсе, екі ұлпадағы эквивалентті жүздегенге емес, А және В геніне назар аударғымыз келуі мүмкін.

Ғалымдар мен клиникалар өкпе ісігі сияқты аурулардың диагностикасын жақсарту үшін бірлесіп жұмыс істейді. Қазіргі уақытта диагноздар клиникалық бақылаулар негізінде кең санаттар бойынша қойылады және барлық науқастар санат аясында бірдей емделеді. ДНҚ чиптерін пайдалана отырып, көптеген зерттеушілер медицина әр науқасқа оның ауруына сәйкес келетін медициналық ем тағайындалатындай етіп жекелендірілуі мүмкін деп санайды. Бүгінгі орта мектеп оқушылары өмір бойы ДНҚ чипіне негізделген диагностиканың клиникалық пайдасын көруі мүмкін. Америка Құрама Штаттарындағы шамамен 3 әйелдің 1-і және 2 ер адамның 1-і қатерлі ісік ауруын дамытады (Американдық қатерлі ісік қоғамы, 2006) және олардың көпшілігіне ДНҚ микроэлементтері диагнозы қойылуы мүмкін.

Әлеуметтік әсер етудің осындай үлкен әлеуеті бар болғандықтан, орта мектеп оқушыларының орта мектептен кейінгі мансаптық жоспарларына қарамастан гендік чиптерді түсінуі маңызды. Ылғалды зертханалық модельдеу және ілеспе жағдайлық зерттеу студенттерге оңай орындалатын және қатерлі ісік сценарийін олардың өміріне қатысты ететін шынайы сценарийді қамтамасыз етеді. The student-friendly microarray module that we have developed can easily be integrated into high school, community college, and introductory college biology curricula. As an introduction to the gene chip methodology, students read the handouts we have produced (see Supplemental Material 3) and view a free animation (Campbell, 2000 Figure 1). DNA microarrays that measure gene activity require many steps, all of which are too small to observe by eye. Therefore, a paper microarray lab (Zanta, 2004) combined with the animation provide a good foundation that prepares students for the wet lab simulation.

Figure 1. Screen shots of DNA microarray animation. Students are directed to view this animation along with reading some brief introductory materials (see Supplemental Material 3) before the first class session. (A–D) Different stages of the animation after cDNA synthesis.


ТАЛҚЫЛАУ

(i) T4 RNA ligase surface ligation chemistry for RNA microarray fabrication

The RNA microarray fabrication methodology described here has a number of significant advantages when compared with existing RNA microarray fabrication methods. The first advantage is that the surface ligation strategy uses unmodified ssRNA. This means that both synthetic and in vitro transcribed RNA molecules can be readily used for the fabrication process. Conventional RNA microarray fabrication methods often employ biotin or thiol-modified RNA molecules and a chemical surface attachment chemistry similar to that used in the fabrication of DNA microarrays ( 12, 13, 16). These chemical modifications to the ssRNA can reduce the stability of the ssRNA, leading to cross reaction of RNA molecules during the fabrication process, and potentially interfere with the RNA aptamer folding and subsequent bioaffinity interactions. Moreover, RNA modification is a non-trivial process that is not only time-consuming and expensive, but cannot be easily incorporated into RNA in vitro transcription methods.

The second advantage of this RNA–DNA surface ligation strategy is that it can be used to create high-surface density RNA array elements with a very small amount of ssRNA and standard array spotting technology. The use of a universal ssDNA sequence means that ssDNA can be first attached to all of the array elements in a microarray in one solution reaction, and then the ssRNA probes can be spotted and ligated directly. The T4 RNA ligase reaction has a surface ligation efficiency of 85% or higher, and can create RNA microarray elements with surface densities up to 4 × 10 12 molecules/cm 2 . The 500 μm array elements used in this paper required 300 fmol of ssRNA per spot for the ligation reaction fabrication of 50 μm array elements would require only 3 fmol of ssRNA.

A third advantage of this array fabrication strategy is that the RNA microarrays created with the surface ligation chemistry do not contain any background proteins such as streptavidin, making them clean, robust and reusable. Attachment strategies that utilize streptavidin or other proteins have documented problems with non-specific adsorption of target proteins ( 40, 41), and cannot endure harsh washing conditions. The surface ligation reaction allows for facile separation of excess enzyme and reactants by simply rinsing the array. Because the microarray elements only contain covalently linked nucleic acids, target proteins bound to the array can also be easily removed from the surface by rinsing with 8 M urea and then the array can be reused. Moreover, the RNase H hydrolysis reaction can be used to regenerate the phosphorylated ssDNA array and a new RNA microarray can be created on the same substrate ( 19).

(ii) RNase H surface hydrolysis reaction for measuring relative surface densities

For the accurate measurement of multiple aptamer–protein affinity interactions, it is essential for each array element of the RNA microarray to have comparable and reproducible amounts of aptamers regardless of the different RNA hairpin structures. If this were not the case, signals from target protein binding at different aptamer array elements could not be compared quantitatively. This issue has not been addressed previously with other RNA attachment strategies, but is addressed in this paper with the novel RNase H surface hydrolysis methodology.

The RNase H hydrolysis reaction is a unique and convenient approach for measuring relative surface densities. The key factor in this approach is the (A)8 spacer arm in each RNA aptamer that allows the facile hybridization of (T)24 DNA and subsequent hydrolysis by RNase H. The hairpin formation in RNA aptamers makes it difficult to test the amount of RNA present on the surface by directly hybridizing the aptamers with their complementary DNA however, by using the (A)8 spacer arm and RNase H, the amount of RNA removed from the surface is readily detected by SPRI and therefore provides a good measurement of the relative surface coverages of different RNA aptamers.

For the T4 RNA ligase attachment chemistry, measurements of the relative surface density of different RNA aptamer array elements by RNase H hydrolysis confirmed that the same amount of RNA was ligated to each DNA array element regardless of aptamer hairpin structures. We attribute this consistency in RNA surface density to the long spacer arms placed between the RNA aptamers and the surface that reduce potential steric hindrance. The 20mer DNA anchor probe used in the ligation reaction serves as a spacer in the attachment of RNA aptamers. In addition, eight adenosine bases were added to the 3′ end of each RNA aptamer to elongate the single-stranded region at the 3′-hydroxyl group, which also facilitates the ligation catalyzed by T4 RNA ligase by eliminating the shielding effect caused by hairpin formation. Owing to these two spacer arms, any effect of hairpin structures on the ligation reaction is minimized.

The RNA–DNA surface ligation methodology and RNase H hydrolysis reaction described here were used for gold-modified surfaces and SPRI measurements. However, both are compatible in principle with any ssDNA microarray on a variety of surfaces such as glass, silicon and polymer matrices. We expect that this RNA attachment methodology will find additional application on these substrates in order to take advantage of the various well-characterized DNA microarray attachment and fabrication methodologies that are currently available ( 42– 46).

(iii) SPRI measurements of protein binding to an RNA aptamer microarray

The application of RNA microarrays in conjunction with SPRI for the rapid screening and selection of potential RNA aptamers was demonstrated with the protein fIXa involved in the blood coagulation process. The use of RNA aptamer microarrays allows for the simultaneous SPRI analysis of multiple RNA aptamers on the surface, as compared with single channel angle shift SPR measurements. A single SPRI measurement identified the best aptamer for fIXa from a set of five potential candidates. The SPRI measurement also showed that changing a single base in the RNA sequence could completely destroy the aptamer activity. This suggests that as well as screening aptamers with high affinities, SPRI measurements can be used to identify the active binding site in an RNA aptamer.

In addition to the selection of aptamers, SPRI measurements of RNA microarrays can also be used for the direct detection of multiple proteins from biological samples. A particular protein would be identified by its unique pattern of simultaneous adsorption onto multiple RNA aptamer array elements. The sensitivity of detection of proteins by SPRI with these RNA microarrays is primarily limited by the Langmuir adsorption coefficient for adsorption of the protein to the surface. The creation of RNA aptamers with higher binding affinities will increase the sensitivity of the multiplexed SPRI measurements. Additional sensitivity for the detection of both proteins at very low concentrations and smaller molecules (<10 kDa) can also be achieved by using a sandwich assay format similar to those required for fluorescence measurements. These sandwich assays include the use of nanoparticle-amplified methodologies ( 47, 48) that we recently employed in SPRI measurements for single nucleotide polymorphism identification and detection ( 49). A future challenge will be the development of microarrays with a sufficiently large number of RNA aptamer array elements to identify and detect multiple related proteins.