DNA芯片技術的應用主要在以下幾方麵。
(1)DNA序列測定采用DKA芯片技術可使人類基因組成分析過程大大簡化。與傳統基因序列測定技術相比,DNA芯片破譯基因組和檢測基因突變的速度要快幾千倍。
(2)基因點突變檢測和多態性的分析以往對於基因突變和多態性的研究多采用自動測定,異源雙鏈分析,蛋白截短檢測等方法,過程複雜,分辨率低。應用DNA芯片可克服這些缺點,並獲得更高的分辨率。
(3)基因表達分析和新基因發現由於DNA芯片技術可直接檢測mRNA的種類及豐富度,所以它在發現新基因及分析各個基因在不同時空表達方麵,是一項十分有用的技術。
(4)基因診斷與基因藥物、食品安全檢測的開發利用DNA芯片弄清疾病與基因的相關性,保證了診斷的高效、廉價、快速和簡便。此外在藥物開發領域,DNA芯片對藥物靶標的發現、多靶位同步超高量藥物篩選,藥物作用的分子機理、中醫藥理論現代化、藥物食品活性及毒性評價等方麵有其他方法無可比擬的優越性。
(5)蛋白組學方麵的應用DNA芯片的應用有助於提高闡明細胞中蛋白之間的相互作用,以及鑒定配體結合蛋白的速度。
二、蛋白質芯片
蛋白質芯片(Protein Chip,PC)又稱蛋白質微陣列(Protein microarray),它利用的不是堿基配對,而是抗體與抗原結合的特異性,即免疫反應來檢測芯片,如圖13-5所示。該技術繼基因芯片之後,被稱為橫掃生物科學和醫學界的一次“迷你”革命。蛋白質芯片分為兩種:一種是細胞中的每一種蛋白質占據芯片上一個確定的點,稱為蛋白質功能芯片;另一種是蛋白質檢測芯片,研究者無需點布天然蛋白本身,即可將能夠識別複雜生物溶液(如細胞提取液)中靶多肋的高度特異性配體進行點陣。由於蛋白質芯片蛋白質芯片集芯片和質譜於一身,具有分析速度快、簡便易行、樣品用量少和高通量等特點,在應用上具有明顯的優勢。
蛋白質芯片技術的應用主要在以下幾方麵。
(1)蛋白質研究目前是蛋白質相關研究中最具有應用前景的一項技術。利用蛋白質芯片和限製性酸水解技術,可對蛋白質的氨基酸序列進行分析。與傳統的蛋白質水解技術相比,蛋白質芯片技術可以同時對多個蛋白質的氨基酸序列構成進行分析。另外,利用這種方法還可以得到蛋白質C-末端或N-末端的不同長度氨基酸片段,將這些片段通過質譜分析,便可以得到待測蛋白質的氨基酸序列構成。
(2)臨床應用蛋白質芯片技術在臨床方麵有著廣泛的應用,尤其是在疾病的診斷和療效判定方麵(即生物學標誌物的檢測上),具有很大的應用價值和前景。另外,蛋白質芯片具有高通量特點,使得疾病標誌物的檢測速度大大提高。
(3)新藥研製蛋白質芯片具有高通量、並行性的特點,可用於尋找新的藥靶(比較正常組織或細胞及病變組織或細胞中大量相關蛋白表達的變化,充分了解細胞信號轉導和代謝途徑,進而發現一組疾病相關蛋白作為藥物篩選靶)、藥物篩選、藥物毒性(可達10pg級)和安全性的評價。