基因芯片生物信息精靈

1、.基因芯片生物信息精靈基因芯片，也叫DNA芯片，是在90年代中期開展出來的高科技產(chǎn)物。基因芯片大小如指甲蓋一般，其基質(zhì)一般是經(jīng)過處理后的玻璃片。每個芯片的基面上都可劃分出數(shù)萬至數(shù)百萬個小區(qū)。在指定的小區(qū)內(nèi)，可固定大量具有特定功能、長約20個堿基序列的核酸分子也叫分子探針。由于被固定的分子探針在基質(zhì)上形成不同的探針陣列，利用分子雜交及平行處理原理，基因芯片可對遺傳物質(zhì)進(jìn)展分子檢測，因此可用于進(jìn)展基因研究、法醫(yī)鑒定、疾病檢測和藥物挑選等?；蛐酒夹g(shù)具有無可比較的高效、快速和多參量特點，是在傳統(tǒng)的生物技術(shù)如檢測、雜交、分型和DNA測序技術(shù)等方面的一次重大創(chuàng)新和飛躍。基因芯片在生命科學(xué)、醫(yī)藥研究、環(huán)

2、境保護(hù)和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域有極其重要的應(yīng)用價值。在基因芯片的驅(qū)動下，人類正進(jìn)入一個嶄新的生物信息時代?；蚱谱g目前，由多國科學(xué)家參與的“人類基因組方案，正力圖在21世紀(jì)初繪制出完好的人類染色體排列圖。眾所周知，染色體是DNA的載體，基因是DNA上有遺傳效應(yīng)的片段，構(gòu)成DNA的根本單位是四種堿基。由于每個人擁有30億對堿基，破譯所有DNA的堿基排列順序無疑是一項巨型工程。與傳統(tǒng)基因序列測定技術(shù)相比，基因芯片破譯人類基因組和檢測基因突變的速度要快數(shù)千倍?；蛐酒臋z測速度之所以這么快，主要是因為基因芯片上有成千上萬個微凝膠，可進(jìn)展并行檢測；同時，由于微凝膠是三維立體的，它相當(dāng)于提供了一個三維檢測平臺，能固

3、定住蛋白質(zhì)和DNA并進(jìn)展分析。美國正在對基因芯片進(jìn)展研究，已開發(fā)出能快速解讀基因密碼的“基因芯片，使解讀人類基因的速度比目前高1000倍。圖1所示為一種內(nèi)嵌基因芯片的基因檢測裝置。圖1 內(nèi)嵌基因芯片的基因檢測裝置基因診斷通過使用基因芯片分析人類基因組，可找出致病的遺傳基因。癌癥、糖尿病等，都是遺傳基因缺陷引起的疾病。醫(yī)學(xué)和生物學(xué)研究人員將能在數(shù)秒鐘內(nèi)鑒定出最終會導(dǎo)致癌癥等的突變基因。借助一小滴測試液，醫(yī)生們能預(yù)測藥物對病人的成效，可診斷出藥物在治療過程中的不良反響，還能當(dāng)場鑒別出病人受到了何種細(xì)菌、病毒或其他微生物的感染。利用基因芯片分析遺傳基因，將使10年后對糖尿病確實診率到達(dá)50以上。將來

4、人們在體檢時，由搭載基因芯片的診斷機器人對受檢者取血，轉(zhuǎn)瞬間體檢結(jié)果便可以顯示在計算機屏幕上。利用基因診斷，醫(yī)療將從千篇一律的“群眾醫(yī)療的時代，進(jìn)步到根據(jù)個人遺傳基因此異的“定制醫(yī)療的時代?；颦h(huán)保基因芯片在環(huán)保方面也大有可為?；蛐酒筛咝У靥綔y到由微生物或有機物引起的污染，還能幫助研究人員找到并合成具有解毒和消化污染物功能的天然酶基因。這種對環(huán)境友好的基因一旦被發(fā)現(xiàn)，研究人員將把它們轉(zhuǎn)入普通的細(xì)菌中，然后用這種轉(zhuǎn)基因細(xì)菌清理被污染的河流或土壤?；蛴嬎鉊NA分子類似“計算機磁盤，擁有信息的保存、復(fù)制、改寫等功能。將螺旋狀的DNA的分子拉直，其長度將超過人的身高，但假設(shè)把它折疊起來，又可以縮小為直徑只有幾微米的小球。因此，DNA分子被視為超高密度、大容量的分子存儲器?；蛐酒?jīng)過改進(jìn)，利用不同生物狀態(tài)表達(dá)不同的數(shù)字后還可用于制造生物計算機。基于基因芯片